[發明專利]模擬電網及網上負載測試系統裝置及其防孤島測試方法

在審

• 申請號: 201711305426.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108008253A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 艾樂德電子（南京）有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明提供一種模擬電網及網上負載測試系統裝置極其防孤島測試方法，模擬一電網及網上負載，該裝置包括一個電流表、一個電壓表、一個交流電壓源和一個電子負載模擬模塊；交流電壓源受控，受控模式為交流源狀態下進行電網設置值Uset輸出，或者受控模式為電子負載狀態下經負載模型計算出的電壓值Urlc輸出；本發明建立的模擬負載RLC電路數學模型是在理想狀態下，計算和模擬的結果更精確；簡化了測試系統的體積；不再需要機械方式的負載調整，操作簡單，提高實驗效率。

技術領域

本發明涉及一種用于模擬電網及網上負載性能的模擬裝置，特別是提供一種模擬電網及網上負載測試系統裝置，同時還涉及一種采用模擬電網及網上負載測試系統裝置進行防孤島測試的方法。

背景技術

近年來隨著新能源的發展，光伏等分布式發電系統應用十分廣泛，而孤島效應檢測就成為其中一個極為重要的研究課題之一。

國際能源機構（IEA）對孤島效應的定義是在任何情況下，分布式光伏發電系統于電網斷開時，未能及時檢測出電網的停電狀態而繼續工作，與本地負載形成一個不受公共電網系統控制的自給供電孤島。孤島效應會產生嚴重的后果，如孤島中的電壓和頻率無法控制，可能會對用戶的設備造成損壞；孤島中的線路仍然帶電，可能會危及檢修人員的人身安全；影響電網系統保護開關動作時序；電力公司恢復供電時，由于相位不同步產生大的沖擊電流等問題。

因此，國內外均制訂了相應的防孤島保護性能檢測標準和檢測流程。如國際上IEEStd.929-2000，IEC 62116等，國內的GB/T 29319-2012等，這些標準對孤島檢測的技術參數，測試電路和測試步驟做了詳細的規定。IEC 62116給出了防孤島檢測功能的測試電路如圖1所示，由以下幾部分：直流電源(光伏電池組件)，交流電源(電網)，交流負載，波形監控設備，交流負載及被測設備(逆變器)；其中可調的RLC 并聯負載裝置的電阻、電容等負載大小采用機械式調整，需要很多元器件的組合，存在以下幾個方面的 價格高，可靠性低，體積與重量偏大且操作繁瑣，測試效率低，采用基于可調RLC負載，外形過大、調整效率低，且存在運行過程中精度下降等問題。

國內專利也見有關報道，但也存在下述問題和缺陷，如CN201310182793.9-防孤島保護測試系統自動加載裝置及其方法：

本專利裝置需要實體R\L\C負載，負載開關K1、網側開關K2 和RLC 負載單元的組合投切開關等,其存在的缺陷是該裝置R\L\C負載實體，體積巨大，多個模擬控制開關，結構復雜，操作控制繁瑣；同時，本專利還基于上述裝置提出了一種防孤島測試方法，其防孤島測試方法中需要同時檢測并網光伏電站的站側電壓瞬時值u1 和網側電壓瞬時值u2，及并網光伏電站的站側電流瞬時值i1 和網側電流瞬時值i2，由于既需要采集網側數據也需要采集站側數據，其缺陷是增加了數據采集單元的復雜度；而后還需判斷網側電流基波值大小，若I2<5％ I1，則斷開并網開關K2，進入步驟IV等；網側數據的采集及基波電流的判斷受到電網穩定性的影響大，導致測量不準確。

又如專利CN201310338552.9-一種能量回饋型分布式光伏電源逆變器綜合測試系統：

本專利存在的缺陷是通過功率控制交流源的輸出，實時性差，因為實測電壓和電流是實時性的，但通過電壓和電流計算得到功率，不是實時性的需要通過多個采樣周期得到平均值或積分值；本專利中揭示的孤島檢測和電網模擬一體化裝置采用功率控制策略，實時性差，導致不能夠實時精確的進行防孤島測試模擬。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬電網及網上負載測試系統裝置及其防孤島測試方法，解決裝置在防孤島測試過程中不能準確、連續模擬電網及網上負載性能，及采用基于可調RLC負載，外形過大、調整效率低，且存在運行過程中精度下降的問題。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種模擬電網及網上負載測試系統裝置，模擬一電網及網上負載，該裝置包括一個電流表、一個電壓表、一個交流電壓源和一個電子負載模擬模塊；