[發明專利]一種微電網儲能變換器實證測試平臺

在審

• 申請號: 202010422223.2
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111707886A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 王金浩;任遠;李勝文;常瀟;楊超穎;劉翼肇;毛瑞;李慧蓬;高樂;王旭;孟潤泉;王錟;樊瑞;張世鋒;趙軍;張敏;肖瑩
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院;太原理工大學;國網山西省電力公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明涉及微電網領域。一種微電網儲能變換器實證測試平臺，包括電池模擬系統、待測儲能變換器、電子模擬負載、電網、模擬電網阻抗網絡、電網模擬器、降壓變壓器、數據管理平臺。通過無線傳感器終端設備，實現雙向通信，利用通信模塊低功耗時延低的特點，可將儲能逆變器運行狀態實時傳遞到數據管理平臺，實現監控界面的實時可視化；通過降壓變壓器將電池模擬系統、實際電網連接，形成環狀測試平臺，實現能量循環；儲能逆變器防孤島檢測采用電子模擬負載，操作時通過計算機控制開關K1、K2、K3，取得電子模擬負載RLC的數值，能夠實現防孤島檢測的自動化。

技術領域

本發明涉及微電網領域。

背景技術

再生能源如太陽能發電與風力發電具有不穩定與間歇性供電的問題，影響電網穩定度，通過儲能系統 (ESS, Energy Storage System) 的設置來緩沖發電、輸配電、用電的動態性差異問題，減少再生能源并網造成的沖擊，增加電網運行的穩定度。

作為最常見和核心的微電網裝置，微電網并離網運行及其切換控制的研究都對微電網的發展起到至關重要的作用，因而對于儲能并網控制技術的先進控制受到越來越多的關注。此外，為降低研究的時間成本和提高測試效率，研究一種具有良好的兼容性和擴展性、提供快速便捷的開發環境、集成多種研究環境和安全可靠的儲能運行測試和研發平臺就顯得尤為必要。儲能變換器測試一般都是參考光伏變換器的標準，每項功能檢測在整個平臺中所用的設備和實現方式不完全相同，例如儲能變換器中需要檢測充放電精度指標，光伏逆變器則不需要，檢測裝置趨于一體化，但是不同并網設備在檢測終端設備對于數據的處理會不同。檢測內容基本上可分為性能指標檢測、轉換效率試驗、逆變器保護功能檢測和防孤島效應檢測。

目前儲能變流器系統測試平臺的特點，各種測試平臺存在著測試對象單一，自動化程度低，常需手動操作。且連接上位機需要通信線RS485、232進行有線連接，增加了測試系統布線難度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何解決當前儲能變換器測試平臺自動化程度低、性能檢測項目不充足等問題。

本發明所采用的技術方案是：一種微電網儲能變換器實證測試平臺，包括電池模擬系統、 待測儲能變換器、電子模擬負載、電網、模擬電網阻抗網絡、電網模擬器、降壓變壓器、數據管理平臺；所述數據管理平臺，安裝在PC機上，用于顯示、存儲智能傳感器節點采集的電壓、電流、溫度數據；電池模擬系統包括串聯連接的前級PWM整流電路和后級兩象限半橋電路；電池模擬系統輸入端一路通過第六開關K6連接降壓變壓器輸入端，電池模擬系統輸入端另一路連接待測儲能變換器的輸入端，待測儲能變換器的輸出端連接第一開關K1的一端，第一開關K1的另一端一路通過第二開關K2連接電子模擬負載，第一開關K1的另一端另一路連接第三開關K3的一端，第三開關K3的另一端一路通過第四開關K4連接電網（真實電網），第三開關K3的另一端另一路通過第五開關K5連接模擬電網阻抗網絡的輸入端，電網阻抗網絡的輸出端連接電網模擬器連接，降壓變壓器輸出端通過第七開關K7連接電網，待測儲能變換器的輸出端和輸出端分別連接多塊智能傳感器終端，電池模擬系統、 待測儲能變換器、電子模擬負載、電網模擬器、第一開關K1到第五開關K5都電信號連接PC機。

所述前級PWM整流電路將所述降壓變壓器輸入的690V交流電壓轉換為1000V直流電壓，所述后級兩象限半橋電路包括一組雙向DC/DC直流半橋電路和電池特性仿真器，后級兩相限半橋電路將1000V直流電壓轉換為與待測儲能變流器匹配的電池柜的直流電壓。