[發明專利]基于定阻抗負荷模擬的防孤島保護測試電路及方法

有效

• 申請號: 201510242085.9
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104808093B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 范元亮;陳彬;鄭高
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;福建中試所電力調整試驗有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種測試電路，特別是一種基于定阻抗負荷模擬的防孤島保護測試電路。

背景技術

隨著分布式光伏電源在配電網的大量接入，發生非計劃性孤島的可能性也隨之增加。如果發生非計劃性孤島，分布式光伏電源“倒送電”嚴重威脅電力運維人員的安全。分布式光伏電源采用逆變器接口并網，為了防止在發生非計劃性孤島，并網光伏逆變器必須配置防孤島保護功能。目前，普遍采用基于可調RLC負載的方案對并網光伏逆變器的防孤島保護功能進行測試驗證，存在裝置外形過大、需要大功率風扇進行散熱、無法實現回饋節能、長時間運行調節精度下降以及難以在分布式光伏發電接入現場開展并網光伏逆變器的防孤島保護測試工作等問題。

采用基于電力電子裝置實時跟蹤并網光伏逆變器輸出的有功功率，精確模擬RLC定阻抗負荷的負荷特性，確保在測試過程中觸發并網光伏逆變器的防孤島保護，實現電能的回饋節能、無明顯發熱以及裝置緊湊，具有顯著優點。

發明內容

本發明為了解決采用基于可調RLC負載的方案對并網光伏逆變器的防孤島保護功能進行測試驗證，存在裝置外形過大、需要大功率風扇進行散熱、無法實現回饋節能、長時間運行調節精度下降以及難以在分布式光伏發電接入現場開展并網光伏逆變器的防孤島保護測試工作的問題，提出一種基于定阻抗負荷模擬的防孤島保護測試電路。

本發明采用以下技術方案實現：基于定阻抗負荷模擬的防孤島保護測試電路，其特征在于：包括定阻抗負荷模擬單元、監控單元及測量單元；所述測量單元的第一輸入端接并網光伏逆變器的輸出；所述測量單元的第二輸入端接所述監控單元的第一輸出端；所述測量單元的第一輸出端接所述定阻抗負荷模擬單元；所述定阻抗負荷模擬單元的第一輸出接配電網；所述定阻抗負荷模擬單元的第二輸出接監控單元第二輸入端；所述旁路開關并聯于定阻抗負荷模擬單元的輸入端和第一輸出端之間；所述監控單元的第二輸出端接所述旁路開關的一輸入。

進一步的，所述定阻抗負荷模擬單元為一基于IGBT的三相獨立全橋式AC-DC-AC換流器, 包括全橋式AC-DC整流電路及全橋式DC-AC逆變電路；所述AC-DC整流電路用于測試并網光伏逆變器防孤島保護的并聯RLC負荷的負荷特性；所述全橋式DC-AC逆變電路將輸入端吸收的有功功率以單位功率因數饋送至配電網。

在本發明一實施例中，還包括一上位機接口，所述監控單元的第三輸入端與所述上位機接口連接。

本發明還提供一種基于上述的基于定阻抗負荷模擬的防孤島保護測試電路的測試方法：包括以下步驟：步驟S1：監控單元下發指令閉合旁路開關，啟動并網光伏逆變器；步驟S2：待監控單元檢測到并網光伏逆變器輸出的有功功率平穩后，監控單元發出測試指令；步驟S3：由監控單元計算并聯RLC負荷的模擬電阻值R、電感值L、電容值C，并使得RLC消耗的無功功率等于并網光伏逆變器輸出的無功功率，RLC消耗的有功功率等于被測光伏發電系統輸出的有功功率，將RLC諧振電路的品質因數設為1±0.2；步驟S4：將步驟S3計算結果下發至定阻抗負荷模擬單元，當并網光伏逆變器輸出的有功功率通過負荷模擬單元饋送配電網且流過旁路開關的基波電流小于并網光伏逆變器輸出電流的5%時，監控單元發出指令斷開旁路開關；步驟S5：在旁路開關被斷開后，監控單元開始記錄測試過程，同時將電氣量信息上發至測試電路外的一上位機；步驟S6：監控單元預先設定一設定時間，在設定時間內若檢測到并網光伏逆變器輸出的有功功率下降至零，監控單元發出指令封鎖負荷模擬單元的導流器件，由上位機保存測試結果，轉至步驟S7；，若超過設定時間且并網光伏逆變器輸出的有功功率還未下降至零，監控單元發出指令終止測試過程，調節LC，使得LC消耗的無功功率每次變化±2%，返回步驟S4；步驟S7：對測試結果進行分析，判斷并網光伏逆變器的防孤島保護是否滿足要求。