变流器硬件性能在环测试系统及其测试方法技术方案

一种变流器硬件性能在环测试方法及使用该方法的变流器硬件性能在环测试系统,其中变流器硬件性能在环测试系统，设置有：RTDS实时仿真系统，用于模拟不同短路比、模拟电压跌落或抬升及模拟并联储能电池；接口转换系统，用于在RTDS实时数字仿真系统与控制器之间进行低延时传输；储能变流器控制器，通过接口转换设备采集变流器端口信息，控制产生触发脉冲驱动IGBT动作。本发明专利技术搭建了交流系统、变流器、直流系统等一次设备模型，通过弱电信号接口与储能变流器的控制器相连组成半实物实时仿真平台，能够对控制器的低电压穿越、高电压穿越、有功无功控制功能进行试验验证。功无功控制功能进行试验验证。功无功控制功能进行试验验证。

【技术实现步骤摘要】
变流器硬件性能在环测试系统及其测试方法


[0001]本专利技术涉及光储变流器
，特别涉及一种变流器硬件性能在环测试方法及使用该方法的变流器硬件性能在环测试系统。

技术介绍

[0002]储能变流器为储能电站的核心设备，其并网性能与储能电站安全、稳定接入电网息息相关。目前行业尚无相关标准，随着近几年国家新能源配储能越来越重视，此类装置需求量越来越大，应用已相当广泛。近年来储能变流器测试需求出现了较大变化，其单机容量大、模块化、高直流电压输入、高交流电压输出为其发展方向。型式试验硬件平台的功率和电压等级已经无法满足储能变流器的升级发展。因此采用储能变流器电气性能硬件在环仿真测试，成为大功率变流器并网性能、网源交互测试的一种有效验证手段。测试系统硬件精度、模型准确度和测试方法均会影响储能变流器硬件在环仿真试验结果的正确性。
[0003]申请号2019112676893、名称为多电源切换变流器测试系统的中国专利技术专利申请，公开了一种型式试验硬件平台，但是随着技术发展这种型式试验硬件平台的功率和电压等级已经无法满足储能变流器的升级发展。例如MW级储能变流器型式试验以及级联式储能变流器。
[0004]因此，针对现有技术不足，提供一种变流器硬件性能在环测试方法及变流器硬件性能在环测试系统以解决现有技术不足甚为必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种变流器硬件性能在环测试系统。该变流器硬件性能在环测试系统是搭建交流系统、变流器、直流系统等一次设备模型，能满足储能变流器的升级发展。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：
[0007]提供一种变流器硬件性能在环测试系统，设置有：
[0008]RTDS实时仿真系统，用于模拟不同短路比、模拟电压跌落或抬升及模拟并联储能电池；
[0009]接口转换系统，用于在RTDS实时数字仿真系统与控制器之间进行低延时传输；
[0010]储能变流器控制器，通过接口转换设备采集变流器端口信息，控制产生触发脉冲驱动IGBT动作。
[0011]优选的，上述接口转换系统通过光纤与RTDS实时仿真系统进行通信，并接收RTDS实时仿真系统的数字量信号，然后将数字量信号转换成电气量信号，将储能变流器控制器采集电气量信号。
[0012]优选的，上述RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT是通过电感开展三相短路故障或两相短路故障，采用分压原理实现电网电压跌落。
[0013]优选的，上述接口转换系统包含千兆收发模拟输出卡GTAO、千兆收发数字输入卡
GTDI和千兆收发数字输出卡GTDO和高频功率放大器。
[0014]本专利技术的变流器硬件性能在环测试系统，测试方法如下：
[0015]步骤包括：
[0016]步骤(1)、仿真建模；
[0017]步骤(2)、接口转换系统进行I/O接口联调；
[0018]步骤(3)、RTDS实时仿真系统根据测试项目以及需要执行的操作步骤，进行编辑及存储，形成预制清单；
[0019]步骤(4)、进行工况测试；
[0020]步骤(5)、测试结果分析。
[0021]当所述工况测试为低电压穿越测试时；
[0022]所述步骤(3)包括有：
[0023]步骤(3.1a)、启动并运行RTDS实时仿真系统；
[0024]步骤(3.2a)、调节储参变流器的输出功率；
[0025]步骤(3.3a)、控制RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT进行三相对称电压跌落或三相不对称电压跌落。
[0026]优选的，上述步骤(4)具体为控制RTDS实时仿真系统中的升压变压器T2高压侧的电压和高压侧的电流数据均进行缩放后经高频数字仿真功放输出。
[0027]优选的，上述步骤(5)包括有：
[0028]步骤(5.1a)、通过数据采集装置采集高频数字仿真功放的电压、电流输出，记录被测储能变流器电压和电流的波形；
[0029]步骤(5.2a)、开展数据分析并判断低电压穿越测试是否合格。
[0030]当所述工况测试为高电压穿越测试时；
[0031]优选的，上述步骤(3)包括有：
[0032]步骤(3.1b)、启动并运行RTDS实时仿真系统；
[0033]步骤(3.2b)、调节储参变流器的输出功率；
[0034]步骤(3.3b)、控制RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT进行三相对称电压抬升。
[0035]优选的，上述步骤(4)具体为控制RTDS实时仿真系统中的升压变压器T2高压侧的电压和高压侧的电流数据均进行缩放后经高频数字仿真功放输出。
[0036]优选的，上述步骤(5)包括有：
[0037]步骤(5.1b)、通过数据采集装置采集高频数字仿真功放的电压、电流输出，记录被测储能变流器电压和电流的波形；
[0038]步骤(5.2b)、开展数据分析并判断高电压穿越测试是否合格。
[0039]当所述工况测试为弱电网适应性测试时；
[0040]优选的，上述步骤(1)具体为调节储能变流器所接早网的系统短路容量为预设值。
[0041]优选的，上述步骤(3)包括有：
[0042]步骤(3.1c)、RTDS实时仿真系统启动运行；
[0043]步骤(3.2c)、调节储参变流器的输出功率；
[0044]步骤(3.3c)、分别开展低电压穿越测试、高电压穿越测试；当开展低电压穿越测试
时，控制RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT进行三相对称电压跌落或三相不对称电压跌落；当开展高电压穿越测试时，控制RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT进行三相对称电压跌抬升。
[0045]优选的，上述步骤(4)具体为控制RTDS实时仿真系统中的升压变压器T2高压侧的电压和高压侧的电流数据均进行缩放后经高频数字仿真功放输出。
[0046]优选的，上述步骤(5)包括有：
[0047]步骤(5.1c)、通过数据采集装置采集高频数字仿真功放的电压、电流输出，记录被测储能变流器电压和电流的波形；
[0048]步骤(5.2c)、当开展低电压穿越测试时，则开展数据分析并判断低电压穿越测试是否合格；当开展高电压穿越测试时，则开展数据分析并判断高电压穿越测试是否合格。
[0049]优选的，上述储参变流器的输出功率为k
×
P
n
，P
n
为额定功率，且k为0.1～0.3或者k＝0.9。
[0050]优选的，上述数据采集装置为功率分析仪和示波记录仪。
[0051]优选的，上述功率分析仪的型号为WT5000，所述示波记录仪的型号为DL850。
[0052]本专利技术的另一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种变流器硬件性能在环测试方法。该变流器硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于，设置有：RTDS实时仿真系统，用于模拟不同短路比、模拟电压跌落或抬升及模拟并联储能电池；接口转换系统，用于在RTDS实时数字仿真系统与控制器之间进行低延时传输；储能变流器控制器，通过接口转换设备采集变流器端口信息，控制产生触发脉冲驱动IGBT动作。2.根据权利要求1所述的变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于：所述接口转换系统通过光纤与RTDS实时仿真系统进行通信，并接收RTDS实时仿真系统的数字量信号，然后将数字量信号转换成电气量信号，将储能变流器控制器采集电气量信号。3.根据权利要求2所述的变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于：所述RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT是通过电感开展三相短路故障或两相短路故障，采用分压原理实现电网电压跌落；所述接口转换系统包含千兆收发模拟输出卡GTAO、千兆收发数字输入卡GTDI和千兆收发数字输出卡GTDO和高频功率放大器。4.根据权利要求3所述的变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于，测试方法如下：步骤包括：步骤(1)、仿真建模；步骤(2)、接口转换系统进行I/O接口联调；步骤(3)、RTDS实时仿真系统根据测试项目以及需要执行的操作步骤，进行编辑及存储，形成预制清单；步骤(4)、进行工况测试；步骤(5)、测试结果分析。5.根据权利要求4所述的变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于：当所述工况测试为低电压穿越测试时；所述步骤(3)包括有：步骤(3.1a)、启动并运行RTDS实时仿真系统；步骤(3.2a)、调节储参变流器的输出功率；步骤(3.3a)、控制RTDS实时仿真系统中的电网故障模拟发生装置LVRT进行三相对称电压跌落或三相不对称电压跌落；所述步骤(4)具体为控制RTDS实时仿真系统中的升压变压器T2高压侧的电压和高压侧的电流数据均进行缩放后经高频数字仿真功放输出；所述步骤(5)包括有：步骤(5.1a)、通过数据采集装置采集高频数字仿真功放的电压、电流输出，记录被测储能变流器电压和电流的波形；步骤(5.2a)、开展数据分析并判断低电压穿越测试是否合格。6.根据权利要求4所述的变流器硬件性能在环测试系统,其特征在于：当所述工况测试为高电压穿越测试时；所述步骤(3)包括有：步骤(3.1b)、启动并运行RTDS实时仿真系统；步骤(3.2b)、调节储参...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚萍，李宗原，张彦兵，陈朋，韩聪，李春阳，郭寅远，李志勇，陈卓，胡卫东，王伟，贺春，张冉，
申请(专利权)人：珠海开普检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：