一种储能变流器的满载测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术提供一种储能变流器的满载测试系统及测试方法，包括测试平台和被测储能变流器。测试平台与被测储能变流器背靠背接入电网同一点构成环形接法；通过控制测试平台向被测储能变流器注入电流或吸收电流来模拟储能变流器的放电和充电的过程，在此过程中，所需能量在储能变流器和测试平台之间内部变换，储能变压器满载测试时无需向电网吸收大量有功功率，电网接入点仅需要提供储能变流器和测试平台在测试过程中器件损耗所需的功率。测试平台与被测储能变流器构成环网，大功率储能变流器满载测试时，不需要电网接入点提供大容量有功率，试验过程不会造成电网接入点电能质量问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种储能变流器的满载测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及储能系统的控制
，特别涉及一种储能变流器的满载测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]随着电化学储能技术的发展应用以及国家为推动电化学储能装备技术发展所发布的相关扶持政策，使得电化学储能装备得以大规模的装机应用。目前储能系统的集成厂商众多，技术能力参差不齐，绝大多数储能系统的拓扑为单级直流电源加储能逆变器。储能逆变器通过专用变压器接入电网。受限于功率器件的技术参数、应用成熟度、价格等因数，此类单级拓扑结构的储能系统单机容量小、输出电压低、需要配置一套独立控制系统。为了满足大容量储能系统的应用需求，需要多套小容量储能系统在交流侧并联汇流，因此还需要配置专门的集中控制系统用来统一协调和控制每一套储能控制系统。这样的系统组成会使大容量的储能控制系统变得冗长且繁杂，系统内部主次逻辑不清晰，不利于储能系统的大容量应用和系统的扩容改造。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供一种储能变流器的满载测试系统及测试方法，测试平台与被测储能变流器背靠背接入电网同一点构成环形接法；通过控制测试平台向被测储能变流器注入电流或吸收电流来模拟储能变流器的放电和充电的过程，在此过程中，所需能量在储能变流器和测试平台之间内部变换，储能变流器满载测试时无需向电网吸收大量有功功率，电网接入点仅需要提供储能变流器和测试平台在测试过程中器件损耗所需的功率。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：/>[0005]一种储能变流器的满载测试系统，包括测试平台和被测储能变流器。
[0006]测试平台与被测储能变流器背靠背接入电网同一点构成环形接法；通过控制测试平台向被测储能变流器注入电流或吸收电流来模拟储能变流器的放电和充电的过程，在此过程中，所需能量在储能变流器和测试平台之间内部变换，储能变压器满载测试时无需向电网吸收大量有功功率，电网接入点仅需要提供储能变流器和测试平台在测试过程中器件损耗所需的功率。
[0007]进一步地，所述的被测储能变流器为级联型储能变流器，包括多个储能变流器的级联单元。所述的测试平台包括一台三相变压器、测试开关柜、多台单相变压器和多个测试功率单元，三相变压器一端连接电网，另一端通过测试开关柜连接多台单相变压器，每台单相变压器的输入端连接电网的一相，单相变压器的输出端为多绕组输出，每个输出绕组连接一个测试功率单元的输入端，每个测试功率单元的输出端连接一个被测储能变流器的级联单元直流输入端。
[0008]进一步地，所述的三相变压器为三绕组变压器，一次侧绕组电压为10kV，二次侧绕
组分别为0.9kV(
±
10％)和0.4kV，两个二次侧绕组为自耦形式；变压器的0.9kV侧绕组接入被测储能变流器和测试平台的背靠背接入点，变压器的10kV或0.4kV绕组根据厂区电压等级的实际情况来接入电网。
[0009]进一步地，所述的测试功率单元为由IGBT组成的单相H桥模块变流器；测试功率单元的直流输出接入储能变流器级联单元的直流输入；利用由IGBT组成的单相H桥模块变流器的直流侧输出电压大小可调、电流大小和方向可调来模拟储能变流器的充电和放电过程；多路测试功率单元的直流输出可接入储能变流器级联单元的直流输入。
[0010]进一步地，所述的单相变压器设计为容量相同的多分裂绕组，可提供多路交流输出，每组输出功率相同。
[0011]进一步地，所述的测试开关柜用于将测试平台接入厂内电网，包括断路器、旁路开关、充电电阻、传感器设备。
[0012]进一步地，所述的被测储能变流器为级联型储能变流器，包括多个储能变流器的级联单元，储能变流器的级联单元为新型全桥储能变流器模块，新型全桥储能变流器模块包括全桥变流器和其直流侧连接的一个或多个并联的直流变流器，直流变流器输出端经滤波器进行直流输出。
[0013]进一步地，所述的直流变流器为buck电路结构。
[0014]进一步地，所述的滤波器为LC滤波器。
[0015]进一步地，还包括测试控制柜，测试控制柜是测试平台的核心控制中心，采集测试平台内总的电压和电流互感器、断路器的状态，以及采集每一台测试功率单元电压和电流传感器的数据，用于控制测试平台的起动、停止、保护功能，测试控制柜可单独控制每一台测试功率单元的输出功率；它与储能变流器的控制器进行通讯，计算测试平台输出功率的大小和方向实时为储能变流器直流负载。
[0016]所述的一种储能变流器的满载测试系统的测试方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1：启动时，先闭合旁路接触器KM01对测试功率单元单相H桥模块变流器进行缓慢充电，再闭合旁路接触器KM02，对测试功率单元单相H桥模块变流器快速充电。
[0018]步骤2：快速充电设定时间后闭合主开关QB01，直至充电过程结束。
[0019]步骤3：最后解锁测试功率单元单相H桥模块变流器输出稳定直流电压信号。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、测试平台与被测储能变流器构成环网，大功率储能变流器满载测试时，不需要电网接入点提供大容量有功率，试验过程不会造成电网接入点电能质量问题。
[0022]2、测试平台可适用于多路直流输入的储能变流器满载测试，尤其适合于级联型储能式变流器的测试。
[0023]3、测试平台可接入400V低压或10kV高压电网。
[0024]4、测试平台可以对储能变流器进行单相测试。
[0025]5、新型储能变流器基于级联拓扑结构，加入直流变流器，其优势在于可高压直挂、无需升压变压器，综合能量变换效率高，并且具有直流控制能力，能够有效抑制直流侧谐波，提高电池组的使用寿命。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的一种储能变流器的满载测试系统的测试平台电气原理图；
[0027]图2是本专利技术的储能变流器满载测试系统的单个测试功率单元与被测储能变流器的电气图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术提供的具体实施方式进行详细说明。
[0029]一种储能变流器的满载测试系统，包括测试平台和被测储能变流器。搭建一套电压可调、电流可调的储能变流器测试平台，其作用既可以作为储能变流器的直流负载，也可以作为储能变流器的直流电源，同时可调节直流侧电压、电流从而达到平滑调节直流电源的作用。
[0030]测试平台能够模拟多路可控隔离直流电源，为储能变流器提供稳定可控的直流电压源，帮助完成储能变流器的各项出厂试验，完成储能变流器相关指标的试验验证工作。
[0031]测试平台与被测储能变流器背靠背接入电网同一点构成环形接法；通过控制测试平台向被测储能变流器注入电流或吸收电流来模拟储能变流器的放电和充电的过程，在此过程中，所需能量在储能变流器和测试平台之间内部变换，储能变压器满载测试时无需向电网吸收大量有功功率，电网接入点仅需要提供储能变流器和测试平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能变流器的满载测试系统，其特征在于，包括测试平台和被测储能变流器；测试平台与被测储能变流器背靠背接入电网同一点构成环形接法；通过控制测试平台向被测储能变流器注入电流或吸收电流来模拟储能变流器的放电和充电的过程，在此过程中，所需能量在储能变流器和测试平台之间内部变换，储能变压器满载测试时无需向电网吸收大量有功功率，电网接入点仅需要提供储能变流器和测试平台在测试过程中器件损耗所需的功率。2.根据权利要求1所述的一种储能变流器的满载测试系统，其特征在于，所述的被测储能变流器为级联型储能变流器，包括多个储能变流器的级联单元；所述的测试平台包括三相变压器、测试开关柜、多台单相变压器和多个测试功率单元，三相变压器一次侧连接电网，二次侧通过测试开关柜连接多台单相变压器，每台单相变压器的输入端连接电网的一相，单相变压器的输出端为多绕组输出，每个输出绕组连接一个测试功率单元的输入端，每个测试功率单元的输出端连接一个被测储能变流器的级联单元；三相变压器的二次侧还与被测储能变流器的交流输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种储能变流器的满载测试系统，其特征在于，所述的三相变压器为三绕组变压器，一次侧绕组电压为10kV，二次侧绕组分别为0.9kV(
±
10％)和0.4kV，两个二次侧绕组为自耦形式；变压器的0.9kV侧绕组接入被测储能变流器和测试平台的背靠背接入点，变压器的10kV或0.4kV绕组根据厂区电压等级的实际情况来接入电网。4.根据权利要求2所述的一种储能变流器的满载测试系统，其特征在于，所述的测试功率单元为由IGBT组成的单相H桥模块变流器；测试功率单元的直流输出接入储能变流器的直流输入；利用由IGBT组成的单相H桥模块变流器的直流侧输出电压大小可调、电流大小和方向可调来模拟储能变流器的充电和放电过程；多路测试功率单元的直流输出可接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，何师，张海涛，翁海清，鲁挺，
申请(专利权)人：荣信汇科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：