[發明專利]一種儲能變流器并離網特性一體化檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201710078855.X
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106950512B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 陶以彬;姚良忠;丁杰;吳福保;楊波;李官軍;莊俊;周晨;余豪杰;胡安平;曹遠志;劉歡;鄢盛馳;桑丙玉;崔紅芬;馮鑫振;薛金花;陶瓊;韓桂剛;侯書毅;盧俊鋒;李躍龍;朱紅保;馬鑫鑫
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種儲能變流器并離網特性一體化檢測系統及方法，所述方法包括：并網變流單元和模擬變流單元，所述并網變流單元包括整流模塊和LCL濾波器，整流模塊的交流側通過LCL濾波器接入電網，直流側與所述模擬變流單元的直流側相連，所述模擬變流單元的交流側與被測儲能變流器連接；本發明提供的技術方案，提出了儲能變流器并/離網特性一體化檢測系統的拓撲，提高儲能變流器檢測系統的有效性以及模擬電網的擬合性。

技術領域

本發明涉及變流控制技術領域，具體涉及一種儲能變流器并離網特性一體化檢測系統及方法。

背景技術

隨著可再生能源并網發電系統在電力系統的滲透率不斷提升，尤其光伏和風電等新能源的隨機性特點、分布式發電導致的配網潮流雙向流動以及分布式發電在電力系統中的合理配置及布點等因素，導致電力系統設計的復雜程度成倍增加，如何提高電力系統對大規模可再生能源發電的接納能力，已經受到廣泛關注。儲能既可作為發電單元又可作為負荷單元，靈活的雙向性能將使其在可再生能源發電消納中發揮重要作用。

儲能變流器是直流電池系統與交流電網的電力電子接口裝置，除了進行電池充放電管理外還要實現儲能系統并網運行、離網孤島運行功能。為考核儲能變流器的并網性能指標，一般需采用可模擬各種電網工作特性的電氣設備對變流器進行測試，其中有一種可模擬多種電網特性的電力電子裝置即為電網模擬器。電網模擬器需模擬電網的非正常工作情況(如電壓跌落、頻率偏移，諧波污染等)以考核儲能變流器的電網故障穿越能力，以及模擬電網阻抗以考核儲能變流器在電網阻抗條件下的自適應控制能力。為考核儲能變流器的離網性能指標，一般需采用可模擬各種負荷工作特性的電氣設備對變流器進行測試，其中有一種可模擬多種負荷特性的電力電子裝置即為電力電子負荷模擬器。電力電子負荷模擬器需模擬線性負載(如純電阻、阻容、阻感負載)，以及非線性負載以考核儲能變流器的離網帶載能力。

目前國內外分布式發電系統的檢測平臺主要是研究并網逆變器性能測試技術方案，其中的關鍵檢測設備是電網模擬器，現有的電網模擬器采用三相統一控制的三相橋式逆變器結構和各相單獨控制的組合式三相逆變器結構，實現對電網特性的模擬。分布式電源改變了配電網的等效阻抗、功率潮流和網絡等效拓撲，隨著在高滲透率分布式發電情況下，隨著并網節點數的增多，電網阻抗會導致分布式并網變流器中的輸出濾波器諧振峰向低頻遷移，可能會受到配電網中非線性電流源負荷諧波和電網背景諧波的激勵，從而影響配電網的電能質量和穩定運行。而現有電網模擬器方案均無法有效模擬電網阻抗，另外，現有的分布式發電系統的檢測平臺也無法檢測儲能變流器的離網特性。

發明內容

本發明提供一種儲能變流器并離網特性一體化檢測系統及方法，其目的是提出了儲能變流器并/離網特性一體化檢測系統的拓撲，提高儲能變流器檢測系統的有效性以及模擬電網的擬合性。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種儲能變流器并離網特性一體化檢測系統，其改進之處在于，所述系統包括并網變流單元和模擬變流單元，所述并網變流單元包括整流模塊和LCL濾波器，整流模塊的交流側通過LCL濾波器接入電網，直流側與所述模擬變流單元的直流側相連，所述模擬變流單元的交流側與被測儲能變流器連接；

其中，所述模擬變流單元包括三相逆變單元，所述各相逆變單元均包括主逆變模塊、輔助逆變模塊、第一變壓器和第二變壓器；

所述各相逆變單元中主逆變模塊和輔助逆變模塊的直流側分別與所述整流模塊的直流側并聯；所述主逆變模塊的交流側與第一變壓器的原邊繞組連接，所述輔助逆變模塊的交流側與第二變壓器的原邊繞組連接；

所述第一變壓器中副邊繞組的一端與所述第二變壓器的副邊繞組的一端連接，所述第一變壓器中副邊繞組的另一端與其余兩相所述逆變單元中所述的第一變壓器的一端相連；所述第二變壓器的副邊繞組的另一端與所述被測儲能變流器的一相交流端子連接。

優選的，所述模擬變流單元還包括第一電感器、第二電感器、第一電容器和第二電容器；