一種逆變器在環(huán)測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測試裝置，具體講涉及一種逆變器在環(huán)測試裝置
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源并網(wǎng)發(fā)電規(guī)模的逐步增加，光伏并網(wǎng)逆變器等新能源并網(wǎng)發(fā)電裝置正越來越多的接入電網(wǎng)，其并網(wǎng)特性性能優(yōu)劣已經(jīng)成為影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。因此，如何實現(xiàn)光伏逆變器并網(wǎng)特性的快速、準(zhǔn)確、高效檢測成為光伏發(fā)電能否順利并網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]在光伏并網(wǎng)發(fā)電中，由于光伏組件的發(fā)電量和輸出功率特性受太陽輻照度以及環(huán)境溫度的影響，導(dǎo)致能夠反映復(fù)雜天氣條件下光伏陣列輸出伏安特性的直流源造價昂貴，且隨著被測光伏并網(wǎng)逆變器容量增加，并網(wǎng)檢測所需直流源以及電網(wǎng)故障模擬裝置容量也相應(yīng)增加，造成光伏逆變器型式試驗檢測成本巨大；由于在現(xiàn)場測試中均涉及到大功率，強(qiáng)電流高壓測試，對現(xiàn)場測試人員都存在嚴(yán)重的安全隱患。
[0004]在光伏逆變器檢測領(lǐng)域，歐美多國建立了國家級太陽能研究實驗室，開展太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及相應(yīng)的檢測技術(shù)研究，如美國UL安全試驗所、德國TUV技術(shù)監(jiān)督會、德國電氣工程師協(xié)會(VDE)、英國Intertek等世界知名的測試認(rèn)證中心已建設(shè)或通過聯(lián)合設(shè)立的方式擁有一些世界級的光伏發(fā)電系統(tǒng)測試實驗室，開展了大量檢測工作。丹麥的RISO國家實驗室、荷蘭ECN實驗室等建立了多個基于RTDS或RT-LAB的新能源發(fā)電裝置數(shù)?；旌戏抡嫫脚_，用于開展控制算法的研究。但在運(yùn)用數(shù)模混合仿真提升檢測效率，建立逆變器硬件在環(huán)測試裝置方面尚未見報道。
[0005]國內(nèi)目前已有多家科研院所以及高校建立了電力系統(tǒng)實時仿真平臺，如中國電科院電力系統(tǒng)仿真國家工程實驗室、國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、華中科技大學(xué)電力安全與高效湖北省重點實驗室等，但主要應(yīng)用于繼電保護(hù)以及高壓直流輸電等研究領(lǐng)域。而在新能源領(lǐng)域中，僅有南方電網(wǎng)以及華中科技大學(xué)等少數(shù)幾家科研院所及高校對大型風(fēng)電、光伏并網(wǎng)進(jìn)行實時仿真研究，建立相應(yīng)半實物仿真模型，而對于采用硬件在環(huán)測試裝置依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對逆變器控制器開展測試，提高檢測效率、節(jié)省檢測成本方面尚屬空白。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種逆變器在環(huán)測試裝置，實現(xiàn)對逆變器控制系統(tǒng)及整體性能的高性能檢測，降低型式試驗檢測成本，提高檢測效率
[0007]為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型提供了一種逆變器在環(huán)測試裝置，所述測試裝置包括數(shù)字仿真模擬裝置、線性變換單元，控制器和被測逆變器控制器；所述數(shù)字仿真模擬裝置分別與所述線性變換單元和所述控制器相連，所述線性變化單元與所述被測逆變器控制器相連，所述控制器與所述線性變換單元相連。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)字仿真模擬裝置包括順次連接的電網(wǎng)擾動發(fā)生裝置、低電壓穿越測試裝置、變壓器模塊、反孤島測試裝置、光伏逆變器功率回路模型和光伏陣列模型；
[0009]所述線性變化單元包括物理I/O卡和信號調(diào)制模塊；
[0010]所述控制器包括CPU處理器；
[0011]所述被測逆變器控制器包括A/D模塊、反饋模塊、數(shù)字信號輸入模塊和數(shù)字信號輸出模塊。
[0012]優(yōu)選的，所述物理I/O卡包括數(shù)字量輸入板卡、數(shù)字量輸出板卡、模擬量輸入板卡和模擬量輸出板卡；信號調(diào)制模塊包括信號調(diào)理模塊A與信號調(diào)理模塊B。
[0013]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理模塊A分別與所述電網(wǎng)擾動發(fā)生裝置、所述低電壓穿越測試裝置、所述反孤島測試裝置、所述光伏逆變器功率回路模型和所述光伏陣列模型相連。
[0014]優(yōu)選的，所述模擬量輸出板卡與所述信號調(diào)理模塊A相連。
[0015]優(yōu)選的，所述數(shù)字量輸入板卡與所述數(shù)字仿真模擬裝置相連。
[0016]優(yōu)選的，所述數(shù)字量輸出板卡與所述數(shù)字仿真模擬裝置相連。
[0017]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理模塊B與所述數(shù)字仿真模擬裝置相連。
[0018]優(yōu)選的，所述模擬量輸入板卡與所述信號調(diào)理模塊B相連。
[0019]優(yōu)選的，所述CPU處理器與所述模擬量輸出板卡相連。
[0020]優(yōu)選的，所述模擬量輸出板卡與所述A/D模塊相連。
[0021]優(yōu)選的，所述數(shù)字量輸入板卡與所述數(shù)字信號輸出模塊相連。
[0022]優(yōu)選的，所述數(shù)字量輸出板卡與所述數(shù)字信號輸入模塊相連。
[0023]優(yōu)選的，所述A/D模塊、所述反饋模塊和所述數(shù)字信號輸出模塊順次相連。
[0024]優(yōu)選的，所述數(shù)字信號輸入模塊與所述反饋模塊相連。
[0025]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)異效果是:
[0026](I)與現(xiàn)有型式試驗檢測裝置對比，本實用新型逆變器硬件在環(huán)測試裝置中的數(shù)字仿真模型，完全按照現(xiàn)有型式試驗中光伏逆變器并網(wǎng)性能檢測平臺的參數(shù)開展建模，將整個光伏逆變器并網(wǎng)性能檢測平臺的一次回路以仿真模型的形式存放到仿真器中，能夠避免高電壓大電流等安全問題，節(jié)省型式試驗成本，提高檢測效率；
[0027](2)與現(xiàn)有型式試驗檢測裝置對比，本實用新型逆變器硬件在環(huán)測試裝置能夠全面模擬型式試驗中難以模擬的多種測試工況，對逆變器控制器開展極限工況下的硬件在環(huán)測試，對逆變器并網(wǎng)性能進(jìn)行全面測試；
[0028](3)與現(xiàn)有數(shù)字仿真裝置相比，本實用新型逆變器硬件在環(huán)測試裝置通過線性接口單元將數(shù)字仿真模型和實際逆變器控制器相連接，對逆變器開展硬件在環(huán)測試，僅需要對光伏逆變器并網(wǎng)性能各測試設(shè)備進(jìn)行精確建模，不需要對逆變器自身控制算法進(jìn)行辨識，能夠更精確地逼近型式試驗檢測結(jié)果，反映該逆變器的真實并網(wǎng)性能。
[0029](4)相比其他硬件在環(huán)測試裝置，本實用新型逆變器硬件在環(huán)測試裝置為充分滿足電力電子PWM脈沖、死區(qū)等高精度數(shù)字量輸入、輸出的需要，對物理I/O卡進(jìn)行管理，同時對數(shù)字量信號進(jìn)行相應(yīng)的插值補(bǔ)償，提高硬件在環(huán)測試精度。
[0030](5)本實用新型逆變器硬件在環(huán)測試裝置，該實用新型能夠為正在依據(jù)國標(biāo)GB/T19964-2012開展的并網(wǎng)性能檢測業(yè)務(wù)提供硬件在環(huán)測試平臺支撐，能豐富和完善相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型逆變器在環(huán)測試裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2為本實用新型被測逆變器控制器硬件在環(huán)測試框圖；
[0033]圖3為本實用新型三相電網(wǎng)電壓跌落至20%額定電壓硬件在環(huán)測試波形；
[0034]圖4為本實用新型三相電網(wǎng)電壓跌落至20%額定電壓型式試驗波形。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0036]如圖1所示，所述測試裝置包括數(shù)字仿真模擬裝置、線性變換單元，控制器和被測逆變器控制器；所述數(shù)字仿真模擬裝置分別與所述線性變換單元和所述控制器相連，所述線性變化單元與所述被測逆變器控制器相連，所述控制器與所述線性變換單元相連。所述數(shù)字仿真模擬裝置包括順次連接的電網(wǎng)擾動發(fā)生裝置、低電壓穿越測試裝置、變壓器模塊、反孤島測試裝置、光伏