艾德克斯IT7300系列可編程交流電源在光伏并網(wǎng)逆變器測試中的應用

       摘要：隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展，越來越多的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)，由于電網(wǎng)自身特征，對光伏并網(wǎng)逆變器的性能提出了嚴格的測試要求。本文主要針對并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)頻率響應測試，反孤島效應測試和低壓穿越測試三項測試需求，介紹艾德克斯電子的IT7300可編程交流電源在其中的作用。

　　一、光伏并網(wǎng)逆變器

　　光伏并網(wǎng)逆變器是光伏系統(tǒng)能量轉換與控制的核心，是把太陽能電池所輸出的直流電轉換成符合電網(wǎng)要求的交流電再輸入電網(wǎng)的設備。逆變器效率的高低影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的高低，因此，逆變器的性能保障非常重要。

　　二、光伏并網(wǎng)逆變器測試需求

　　由于要通過光伏并網(wǎng)逆變器直接將電能轉化為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波電流饋入電網(wǎng)，那么電網(wǎng)的任何變動都會對光伏逆變器正常運作產(chǎn)生影響，因此對逆變器性能的測試中逆變器對于電網(wǎng)變動的反應是十分重要的測試項目。下面詳細介紹一下逆變器電網(wǎng)頻率響應測試、反孤島效應測試以及低電壓穿越測試三項測試內容。

　　1.電網(wǎng)頻率響應測試。測試逆變器是否在規(guī)定的頻率范圍內(電壓正常的情況下)逆變器可以正常工作;在規(guī)定的頻率范圍段，逆變器正常運行規(guī)定的時間后，停止并網(wǎng)供電;在規(guī)定的頻率范圍外則認為電網(wǎng)頻率異常，并網(wǎng)逆變器停止工作。其頻率響應時間必須滿足下表要求。

　　2.反孤島效應測試。“孤島”是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于光伏逆變器的存在，使電網(wǎng)停電區(qū)部分線路仍維持帶電狀態(tài)，形成電力供應的“孤島”。此狀態(tài)可能會帶來一系列的安全隱患和事故糾紛，危及人身安全，造成設備損壞，因此就有了反孤島效應的測試標準。標準中要求包括：電網(wǎng)失壓時，防孤島效應保護必須在2秒內完成，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。

　　反孤島效應的檢測分為被動式和主動式兩種。被動式孤島檢測方法通過檢測逆變器輸出是否偏離并網(wǎng)標準規(guī)定的范圍，但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時無法檢測出孤島效應的發(fā)生。主動式孤島檢測方法通過控制逆變器輸出電壓和頻率與電網(wǎng)的電壓和頻率存在一定的誤差(誤差在標準允許范圍內)，當電網(wǎng)工作正常時，由于鎖相電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的誤差始終在一個較小的范圍內;但是當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時與之前的誤差累積，從而導致誤差進一步增加，直到超過并未標準的規(guī)定，觸發(fā)孤島效應保護電路。該方法檢測精度高，檢測盲區(qū)小，因此被更多的采用，而主動式檢測方法需要一臺不斷的調節(jié)模擬電網(wǎng)的電壓頻率的變化的可編程交流電源來實現(xiàn)。

　　3.低電壓穿越(LVRT)測試。對于光伏電站當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，支持電網(wǎng)恢復，直到電網(wǎng)恢復正常，從而“穿越”這個低電壓區(qū)域(我國光伏并網(wǎng)逆變器LVRT的測試標準見下圖)。

　　由以上測試項目的介紹可以發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的這些性能測試，需要提供一個功能強大的交流電源，能夠滿足模擬電網(wǎng)的上述變化特征的需求。

　　三、艾德克斯IT7300系列可編程交流電源

　　艾德克斯電子多年一直致力于電源及電源測試領域的研究，針對交流電更大范圍及更復雜的變動特性，研發(fā)推出了IT7300系列可編程交流電源，該系列電源可提供模擬各種正常及異常的交流電輸入情況，并能量測待測物重要的電性能參數(shù)，滿足光伏并網(wǎng)逆變器上述測試的要求。

　　IT7300系列交流電源電壓規(guī)格為0~500V，頻率在45Hz~500Hz范圍內可調，滿足電網(wǎng)模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過面板上的按鍵實時設定所需電源的波形，模擬電壓、頻率緩升降、電源瞬斷、突波、特定相位角開啟或關閉等特性，根據(jù)需要模擬電網(wǎng)的各種正常及異常狀況，能夠更有效地實施并網(wǎng)逆變器性能測試。

　　IT7300系列交流電源還提供LIST功能，可模擬標準正弦波，突波和陷波，且波形上升和下降沿可設定，擬合交流正弦波形幅值遞增和遞減的情況。List波形可以根據(jù)需要自行設定電壓有效值，頻率，上升和下降時間、延時時間等參數(shù)，因此對于編輯測試標準中電網(wǎng)電壓故障跌落直到恢復的變化過程，并自動運行變化，實現(xiàn)低電壓穿越測試。

　　艾德克斯電子的IT7300系列交流電源提供功能強大且穩(wěn)定的交流電源，模擬待測物實際工作環(huán)境，完成待測物相關性能的測試。該系列交流電源除了可以應用于光伏領域的測試還可應用于電子電機產(chǎn)業(yè)、照明、航空、軍工等廣泛領域。