專利名稱:一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，它包括直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器、可控模擬負(fù)載、測控裝置和監(jiān)控裝置；直流電源的輸出端與離并網(wǎng)變流器的輸入端相連，離并網(wǎng)變流器的輸出端與隔離變壓器的輸入端相連，隔離變壓器的輸出端通過輸電線路接入配電網(wǎng)，輸電線路的兩端分別通過第一空氣開關(guān)和第二空氣開關(guān)與隔離變壓器和配電網(wǎng)相連，可控模擬負(fù)載經(jīng)過第三空氣開關(guān)接入輸電線路，在第三空氣開關(guān)和輸電線路之間設(shè)置有交流接觸器；所述測控裝置的信號輸入端與離并網(wǎng)變流器相連，信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。本實(shí)用新型可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種模式，短路試驗(yàn)結(jié)果可真實(shí)反應(yīng)逆變型分布式電源的故障特性。
【專利說明】
一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，具體地說是一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，屬于配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式電源快速發(fā)展和大量接入，促使電力系統(tǒng)尤其是中低壓配電系統(tǒng)發(fā)生著重大改變，未來將有更多的新能源和可再生能源通過逆變器設(shè)備接入配電網(wǎng)，逆變型分布式電源的大規(guī)模接入，使得配電網(wǎng)的潮流與故障電流特征出現(xiàn)了本質(zhì)上的變化，而逆變型分布式電源故障特性，是研究配電網(wǎng)繼電保護(hù)與配電網(wǎng)自動化故障處理技術(shù)的基礎(chǔ)，不僅可以為故障診斷、快速定位和繼電保護(hù)等技術(shù)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)，也可以為智能配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)。現(xiàn)有研究大多采用計算機(jī)仿真的方法，所獲取結(jié)果不能真實(shí)反應(yīng)分布式電源的故障特性。但是，采用計算機(jī)仿真的方法，其計算結(jié)果取決于仿真模型的準(zhǔn)確度，模型不正確甚至?xí)o出錯誤的結(jié)論，所獲取結(jié)果不能真實(shí)反應(yīng)分布式電源的故障特性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，它由實(shí)際的一次設(shè)備及二次設(shè)備構(gòu)成，能真實(shí)的反映逆變型分布式電源的故障特性。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，包括直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器、可控模擬負(fù)載、測控裝置和監(jiān)控裝置;所述直流電源的輸出端與離并網(wǎng)變流器的輸入端相連，所述離并網(wǎng)變流器的輸出端與隔離變壓器的輸入端相連，所述隔離變壓器的輸出端通過輸電線路接入配電網(wǎng)，所述輸電線路的兩端分別通過第一空氣開關(guān)和第二空氣開關(guān)與隔離變壓器和配電網(wǎng)相連，所述可控模擬負(fù)載經(jīng)過第三空氣開關(guān)接入輸電線路，在第三空氣開關(guān)和輸電線路之間設(shè)置有交流接觸器;所述測控裝置的信號輸入端與離并網(wǎng)變流器相連，測控裝置的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。
[0005]優(yōu)選地，所述直流電源為輸入直流電壓范圍為80V-1500V的可編程直流電源。
[0006]優(yōu)選地，所述離并網(wǎng)變流器的額定容量為5kVA，所述隔離變壓器的容量為lOkVA，所述可控模擬負(fù)載的容量為5kW。
[0007]優(yōu)選地，所述可控模擬負(fù)載包括9組負(fù)載，其中三組負(fù)載串聯(lián)后分別與A相輸電線路和中性線N相連，另外三組負(fù)載串聯(lián)后分別與B相輸電線路和中性線N相連，剩余的三組負(fù)載串聯(lián)后分別與C相輸電線路和中性線N相連。
[0008]優(yōu)選地，所述可控模擬負(fù)載中的每組負(fù)載均并聯(lián)一個控制開關(guān)。
[0009]優(yōu)選地，所述監(jiān)控裝置包括觸摸顯示屏。
[0010]優(yōu)選地，所述測控裝置包括測控控制器、直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器，所述的直流電壓傳感器和直流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸入端的電路中，所述的交流電壓傳感器和交流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸出端的電路中，所述溫度傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器內(nèi)部，所述的直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與測控控制器的輸入端相連，所述測控控制器的控制信號輸出端分別與第一空氣開關(guān)、第二空氣開關(guān)、第三空氣開關(guān)、交流接觸器的線圈和可控模擬負(fù)載的控制端相連;所述測控控制器的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果如下:本實(shí)用新型由一次回路和二次回路構(gòu)成，一次回路包括可編程直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器、可控模擬負(fù)載及開關(guān)等，其中可編程直流電源輸入直流電壓范圍為80V-1500V，離并網(wǎng)變流器額定容量為5kVA，隔離變壓器為1kVA，可控模擬負(fù)載容量為5kW，共分為9組，每組可通過開關(guān)單獨(dú)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載容量下的短路試驗(yàn)。二次回路包括監(jiān)控裝置及測控裝置等，測控裝置將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控裝置，并執(zhí)行監(jiān)控裝置的命令對開關(guān)進(jìn)行分合，通過開關(guān)的控制可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種狀態(tài)，可開展并網(wǎng)與離網(wǎng)運(yùn)行下的短路試驗(yàn)。其中監(jiān)控裝置采用觸摸屏監(jiān)視，可顯示直流電壓、直流電流、變流器輸出交流電壓及交流電流、IGBT運(yùn)行溫度等數(shù)據(jù)，可進(jìn)行模式選擇與參數(shù)設(shè)置，可顯示故障與告警信息。
[0012]本實(shí)用新型提出的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，由實(shí)際的一次設(shè)備及二次設(shè)備構(gòu)成，可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種模式，短路試驗(yàn)結(jié)果可真實(shí)反應(yīng)逆變型分布式電源的故障特性。
【附圖說明】

[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實(shí)用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實(shí)用新型省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本實(shí)用新型。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，它包括直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器T、可控模擬負(fù)載、測控裝置和監(jiān)控裝置;所述直流電源的輸出端與離并網(wǎng)變流器的輸入端相連，所述離并網(wǎng)變流器的輸出端與隔離變壓器T的輸入端相連，所述隔離變壓器T的輸出端通過輸電線路接入配電網(wǎng)，所述輸電線路(A相、B相、C相)的一端通過第一空氣開關(guān)QFl與隔離變壓器T相連，另一端通過第二空氣開關(guān)QF2與配電網(wǎng)相連，所述可控模擬負(fù)載經(jīng)過第三空氣開關(guān)QF3接入輸電線路，在第三空氣開關(guān)QF3和輸電線路之間設(shè)置有交流接觸器KM;所述測控裝置的信號輸入端與離并網(wǎng)變流器相連，測控裝置的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。
[0017]優(yōu)選地，所述直流電源采用輸入直流電壓范圍為80V-1500V的可編程直流電源。
[0018]優(yōu)選地，所述離并網(wǎng)變流器的額定容量為5kVA，所述隔離變壓器的容量為lOkVA，所述可控模擬負(fù)載的容量為5kW。
[0019]優(yōu)選地，所述可控模擬負(fù)載包括9組負(fù)載(加1、加2、加3、幾1、幾2、幾3、仏1、仏2、Jc3)，其中三組負(fù)載(Ja1、Ja2、Ja3)串聯(lián)后分別與A相輸電線路和隔離變壓器輸出側(cè)的中性線N相連，另外三組負(fù)載(Jbl、Jb2、Jb3)串聯(lián)后分別與B相輸電線路和隔離變壓器輸出側(cè)的中性線N相連，剩余的三組負(fù)載(Jcl、Jc2、Jc3)串聯(lián)后分別與C相輸電線路和隔離變壓器輸出側(cè)的中性線N相連。
[0020]優(yōu)選地，所述可控模擬負(fù)載中的每組負(fù)載(加1、如2、如3、幾1、幾2、幾3、1(31、了(:2、如3)均并聯(lián)一個控制開關(guān)(1^1、1^2、1^3、1031、1032、1033、1((31、1^2、1^3)，控制開關(guān)1^1、1^2、1^3、1031、1032、1033、1((31、1^2和1^3分別與負(fù)載拓1、加2、加3、幾1、幾2、幾3、如1、允2和如3—
一對應(yīng)。
[0021 ]優(yōu)選地，所述監(jiān)控裝置采用觸摸顯示屏。
[0022]優(yōu)選地，所述測控裝置包括測控控制器、直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器，所述的直流電壓傳感器和直流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸入端的電路中，所述的交流電壓傳感器和交流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸出端的電路中，所述溫度傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器內(nèi)部，所述的直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與測控控制器的輸入端相連，所述測控控制器的控制信號輸出端分別與第一空氣開關(guān)、第二空氣開關(guān)、第三空氣開關(guān)、交流接觸器的線圈和可控模擬負(fù)載的控制端相連;所述測控控制器的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。
[0023]本實(shí)用新型的逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置由一次回路和二次回路構(gòu)成，整個裝置設(shè)備安裝在一面開關(guān)柜內(nèi)。一次回路包括可編程直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器、可控模擬負(fù)載及開關(guān)等，其中可編程直流電源輸入直流電壓范圍為80V-1500V，離并網(wǎng)變流器額定容量為5kVA，隔離變壓器為1kVA，可控模擬負(fù)載容量為5kW，共分為9組，每組可通過開關(guān)單獨(dú)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載容量下的短路試驗(yàn)。二次回路包括監(jiān)控裝置及測控裝置等，測控裝置將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控裝置，并執(zhí)行監(jiān)控裝置的命令對開關(guān)進(jìn)行分合，通過開關(guān)的控制可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種狀態(tài)，可開展并網(wǎng)與離網(wǎng)運(yùn)行下的短路試驗(yàn)。其中監(jiān)控裝置采用觸摸屏監(jiān)視，可顯示直流電壓、直流電流、變流器輸出交流電壓及交流電流、IGBT運(yùn)行溫度等數(shù)據(jù)，可進(jìn)行模式選擇與參數(shù)設(shè)置，可顯示故障與告警信息。
[0024]該逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置投入使用時，首先投開關(guān)柜控制電源，啟動控制回路。之后給直流電源上電，并設(shè)定工作電壓，一般在450-600V之間。該裝置通過開關(guān)的控制可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種狀態(tài)。
[0025]一、并網(wǎng)工況運(yùn)行時:
[0026]閉合開關(guān)QFl、QF2和QF3，則該裝置運(yùn)行于并網(wǎng)狀態(tài)。通過監(jiān)控裝置可監(jiān)視系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓和電流數(shù)據(jù)，以及開關(guān)狀態(tài)。如果系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常(即交流母線電壓在額定值附近，直流電壓電壓在設(shè)定值)，可設(shè)定變流器并網(wǎng)輸出功率值，開機(jī)。運(yùn)行中可動態(tài)調(diào)節(jié)輸出功率值。
[0027]二、離網(wǎng)工況運(yùn)行時:
[0028]閉合開關(guān)QF2和QF3，保持QFl斷開狀態(tài)，則該裝置運(yùn)行于離網(wǎng)狀態(tài)。通過監(jiān)控裝置可監(jiān)視系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓和電流數(shù)據(jù)，以及開關(guān)狀態(tài)。離網(wǎng)投入運(yùn)行前交流母線節(jié)點(diǎn)電壓和電流應(yīng)為零，直流電壓電壓在設(shè)定值。設(shè)定變流器離網(wǎng)輸出電壓幅值(頻率默認(rèn)50Hz)，開機(jī)。運(yùn)行中可動態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓值，通過監(jiān)控面板可動態(tài)調(diào)節(jié)模擬負(fù)載投入組數(shù)，也可設(shè)定各組模擬負(fù)載的投入時間，系統(tǒng)將按設(shè)定工況工作，同時可通過監(jiān)控裝置和示波器觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
[0029]本實(shí)用新型由實(shí)際的一次設(shè)備及二次設(shè)備構(gòu)成，可運(yùn)行于并網(wǎng)與離網(wǎng)兩種模式，短路試驗(yàn)結(jié)果可真實(shí)反應(yīng)逆變型分布式電源的故障特性。
[0030]以上所述只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也被視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，包括直流電源、離并網(wǎng)變流器、隔離變壓器、可控模擬負(fù)載、測控裝置和監(jiān)控裝置;所述直流電源的輸出端與離并網(wǎng)變流器的輸入端相連，所述離并網(wǎng)變流器的輸出端與隔離變壓器的輸入端相連，所述隔離變壓器的輸出端通過輸電線路接入配電網(wǎng)，所述輸電線路的兩端分別通過第一空氣開關(guān)和第二空氣開關(guān)與隔離變壓器和配電網(wǎng)相連，所述可控模擬負(fù)載經(jīng)過第三空氣開關(guān)接入輸電線路，在第三空氣開關(guān)和輸電線路之間設(shè)置有交流接觸器;所述測控裝置的信號輸入端與離并網(wǎng)變流器相連，測控裝置的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述直流電源為輸入直流電壓范圍為80V-1500V的可編程直流電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述離并網(wǎng)變流器的額定容量為5kVA，所述隔離變壓器的容量為lOkVA，所述可控模擬負(fù)載的容量為 5kW。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述可控模擬負(fù)載包括9組負(fù)載，其中三組負(fù)載串聯(lián)后分別與A相輸電線路和中性線N相連，另外三組負(fù)載串聯(lián)后分別與B相輸電線路和中性線N相連，剩余的三組負(fù)載串聯(lián)后分別與C相輸電線路和中性線N相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述可控模擬負(fù)載中的每組負(fù)載均并聯(lián)一個控制開關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述監(jiān)控裝置包括觸摸顯示屏。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的一種逆變型分布式電源故障特征試驗(yàn)裝置，其特征是，所述測控裝置包括測控控制器、直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器，所述的直流電壓傳感器和直流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸入端的電路中，所述的交流電壓傳感器和交流電流傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器輸出端的電路中，所述溫度傳感器設(shè)置在離并網(wǎng)變流器內(nèi)部，所述的直流電壓傳感器、直流電流傳感器、交流電壓傳感器、交流電流傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與測控控制器的輸入端相連，所述測控控制器的控制信號輸出端分別與第一空氣開關(guān)、第二空氣開關(guān)、第三空氣開關(guān)、交流接觸器的線圈和可控模擬負(fù)載的控制端相連;所述測控控制器的信號輸出端與監(jiān)控裝置相連。
【文檔編號】G01R31/40GK205720604SQ201620325270
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】王思源, 許明, 武剛, 崔海, 劉書忠, 丁素英, 解祥艷, 呂曉平
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司, 國家電網(wǎng)公司