[發明專利]基于變流器防孤島保護的測試系統及其測試方法

在審

• 申請號: 201711277163.4
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107831394A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 白旭東;唐保國;張惠生;郭玉龍;楊潔玉;藥衛生;史曉紅;靳強
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司臨汾供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J3/38
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 郭海燕

技術領域

本發明涉及并網供電技術領域，尤其涉及一種基于變流器防孤島保護的測試系統及其測試方法。

背景技術

對于以光伏發電和風力發電等為基礎的并網發電系統而言，當電網斷電或分布式電源從電網斷開時，若并網發電系統未能檢測出停電狀態或脫離電網，將會繼續工作并與周圍的負載形成一個獨立供電的孤島系統，即發生所謂的孤島效應。并網發電系統處于孤島運行狀態時將產生嚴重的后果，如孤島中的電壓和頻率無法控制會發生波動甚至崩潰，對用電設備造成損壞；影響配電系統上的保護開關動作程序；孤島中的線路仍然帶電，可能會危及檢修人員的人身安全等。基于此，當孤島現象發生時，必須快速、準確地測試出來，因此，防孤島保護的測試裝置十分重要。

目前防孤島保護測試的裝置主要是采用可調的RLC并聯負載模擬孤島負載來進行測試。然而，這種裝置不僅體積龐大、造價高、消耗大量的電能、功率難以匹配，而且目前主要應用于實驗室檢測，容易受到天氣等外界因素的干擾，難以進行現場測試。

發明內容

本發明的目的是解決目前的防孤島保護的測試裝置體積龐大、造價高、消耗大量的電能、功率難以匹配及難以進行現場測試的技術問題，提供一種基于變流器防孤島保護的測試系統及其測試方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于變流器防孤島保護的測試系統，所述測試系統包括控制系統、電網/負荷模擬變流器和能量回饋變流器；所述電網/負荷模擬變流器和能量回饋變流器背靠背，電網/負荷模擬變流器的交流測與分布式電源連接，能量回饋變流器的交流測與電網連接，電網/負荷模擬變流器的直流側與能量回饋變流器的直流側連接；控制系統分別與電網/負荷模擬變流器和能量回饋變流器的控制端連接；所述電網/負荷模擬變流器在測試準備階段為電網模擬模式，用于模擬電網為分布式電源并網提供電源，并吸收分布式電源發出的電力；在測試階段，從電網模擬模式切換到負荷模擬模式作為分布式電源的負載，吸收分布式電源發出的電力，并根據分布式電源輸出的電流調節電網/負荷模擬變流器的輸出電壓；所述能量回饋變流器在測試準備階段，分布式電源并網啟動時，從電網吸收電能，通過電網/負荷模擬變流器為分布式電源提供啟動電能；在測試階段，將電網/負荷模擬變流器吸收的分布式電源發出的電力回饋到電網；所述控制系統用于控制電網/負荷模擬變流器和能量回饋變流器按照預設流程分時工作于測試準備階段或測試階段。

可選地，所述測試系統還包括分布式電源側開關K1、電網側開關K2和電網側與分布式電源側之間的開關K3；分布式電源自帶的開關K4與電網/負荷模擬變流器的交流測之間通過分布式電源側開關K1連接；電網與能量回饋變流器的交流測之間通過電網側開關K2連接；電網與分布式電源自帶的開關K4之間通過開關K3連接。

一種基于變流器防孤島保護的測試系統的測試方法，所述測試方法包括：

步驟1，控制系統控制能量回饋變流器并入電網，產生穩定的直流電壓，為電網/負荷模擬變流器的投入做好準備；

步驟2，控制系統控制電網/負荷模擬變流器投入使用，并進入電網模擬模式，產生穩定的交流輸出電壓，為分布式電源的投入做好準備；

步驟3，控制系統控制分布式電源投入使用；

步驟4，待分布式電源工作穩定后，控制系統控制電網/負荷模擬變流器由電網模擬模式切換至負荷模擬模式，并開始測試分布式電源防孤島保護功能是否正常；如果正常，則測試通過，如果不正常，則測試不通過。

可選地，所述測試方法還包括：控制系統通過控制電網側開關K2閉合來控制能量回饋變流器并入電網；控制系統通過控制分布式電源側開關K1閉合來控制電網/負荷模擬變流器投入使用；控制系統通過控制分布式電源自帶的開關K3閉合來控制分布式電源并入電網。

本發明的有益效果是：

通過設置背靠背的電網/負荷模擬變流器和能量回饋變流器組成防孤島保護的測試系統，使得本發明利用電網/負荷模擬變流器模擬負荷，在控制系統的控制下，自動調整有功負荷和無功負荷，不僅滿足分布式電源防孤島保護測試的要求，而且能夠通過能量回饋變流器將能量反饋到電網，比傳統RLC型防孤島保護測試裝置更加節能，測試效率更高。因此，與背景技術相比，本發明具有結構簡單、能夠減小系統體積、節能且無需消耗大量電能、可以應用于測試現場、測試效率更高等優點。

附圖說明

圖1是本發明的系統組成示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步地詳細描述。