一种混合式储能逆变测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合式储能逆变测试系统，涉及储能逆变测试系统技术领域；为了便于进行实时测试；包括：双向直流电源，双向直流电源作为电池模拟器，用于模拟电池模拟器提供光伏模拟曲线输出，PCS直流侧输入以及第四象限回馈能源；双向交流源，双向交流源作为电网模拟器，用于模拟电网交流输出以及能量回馈；隔离变压器，隔离变压器主要用于690VPCS输出并网；RLC可调负载，RLC可调负载用于模拟点网上用电负载。本发明专利技术可对微电网软硬件进行闭环实时仿真测试，能有效的缩短开发周期，方便测试和验证所研究的微电网运行特性以及所以出的相应控制策略的控制效果。相应控制策略的控制效果。相应控制策略的控制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种混合式储能逆变测试系统


[0001]本专利技术涉及储能逆变测试系统
，尤其涉及一种混合式储能逆变测试系统。

技术介绍

[0002]现有集中式、高压交流大电网存在安全稳定性问题，几乎走到了瓶颈；随着分布式能源的广泛应用，具有间歇性和波动性特点的可再生能源大量接入电网后，电网的安全稳定性、输送能力的提升、双向功率流动与控制等都将面临更大的挑战。如果仍然以交流模式为主导，则电网的不可预知性和安全稳定性问题将会更加突出。
[0003]第一，由于可再生能源的主要利用方式是发电，未来电网的规模将比当前有成倍的增长，如果仍然以交流模式为主导，则电网的稳定性将受到威胁。第二，由于可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点，且其发电模式(特别是太阳能光伏发电与风力发电等)与传统发电模式有根本性的不同，进而对交流电网的安全可靠运行带来重大挑战。第三，由于可再生能源具有分散性的特点，靠近负荷侧就地利用的分布式发电也将是一种重要的方式；这就是说，未来的电力用户也将是电力供应方，分布式发电采用什么样的运行模式与大电网并网运行，也将是未来电网面临的重要课题。第四，随着可再生能源逐步替代化石能源，目前以化石能源为基础的能源消费系统将采用电力(例如，电动汽车将采用电池)，这就使得未来电网的负荷构成及负荷特性也与目前电网有很大的不同。
[0004]随着可再生能源的比重日益提高，输电网可能会出现交流网和直流网共存的局面。随着直流电网技术日趋成熟以及负载对直流供电需求的增加，最后电网可能逐渐演变成以直流为主导的模式。
[0005]通过对可再生能源、分布式并网系统的研究，可以掌握分布式电源中发电系统的直流运行技术、监控技术、并网技术和互动性技术。数字实时仿真系统相对物理仿真系统来讲投资少，受硬件条件限制少，系统仿真规模易于扩充，各种元件参数易于调整，可模拟各种极端和复杂运行环境和工作条件下的系统动态行为等；但是数字仿真受其仿真速度和建模精度的影响，难以非常真实的反应实际装置和设备的运行特性。
[0006]物理仿真系统可以真实的反应实际系统的动态行为，适用于微电网中一些关键装置设备的开发，研究测试，但是其灵活性较差，成本昂贵，占地面积大。
[0007]综上所述，如何有效的缩短开发周期，方便测试和验证所研究的微电网运行特性以及所以出的相应控制策略的控制效果，是一个需要考虑和解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种混合式储能逆变测试系统。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0010]一种混合式储能逆变测试系统，包括：
[0011]双向直流电源，双向直流电源作为电池模拟器，用于模拟电池模拟器提供光伏模拟曲线输出，PCS直流侧输入以及第四象限回馈能源；
[0012]双向交流源，双向交流源作为电网模拟器，用于模拟电网交流输出以及能量回馈；
[0013]隔离变压器，隔离变压器主要用于690VPCS输出并网；
[0014]RLC可调负载，RLC可调负载用于模拟点网上用电负载；
[0015]其中，该系统运行的具体步骤为：
[0016]S1：厂用变压器提供三相交流到双向直流源；
[0017]S2：双向直流电源模拟电池为待测PCS提供直流流输入；
[0018]S3：PCS交流输出反馈给电网和各个用电设备，各个用电设备作为RLC可调负载；
[0019]S4：相反双向交流源提供交流输入到PCS，经由PCS反馈到双向直流源反馈到电网；
[0020]在此过程中，采用一台大功率PCS进行对拖，以实现整个系统的扩容。
[0021]优选的：在所述测试系统的电流误差检测中，连接检测回路，调节被测储能变流器工作在恒流充电状态；设定储能变流器直流侧电流分别为直流额定电流的100％、50％和10％；接入电池模拟装置或阻性负载，调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流侧电压分别为直流电压范围的最大值、中间值和最小值；测量储能变流器直流侧实际电流值，利用下式计算储能变流器电流误差；
[0022]△
I＝(Iz
‑
Izo)/Izo*100％
[0023]其中：
[0024]△
I为输出电流误差；
[0025]Iz为实测电流值；
[0026]Io为设定的输出电流整定值。
[0027]进一步的：所述测试系统的储能变流器设置有极性反接保护功能，具体按照以下步骤进行：
[0028]S11：将储能变流器直流输入极性反接；
[0029]S12：启动储能变流器，其应能检测到反接故障并进行保护；
[0030]S13：记录储能变流器的状态。
[0031]进一步优选的：所述测试系统的储能变流器设置有直流过/欠压保护功能，其中过压检测按照以下步骤进行：
[0032]S21：连接检测回路；
[0033]S22：将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值；
[0034]S23：调节储能变流器工作在放电模式，输出功率为额定功率；
[0035]S24：调节电池模拟装置电压升至直流输入过压保护值，利用测量装置记录储能变流器直流过压动作值和从达到直流过压时刻起到储能变流器保护动作的时间；
[0036]S25：调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值，确认储能变流器能否正常开机；
[0037]S26：调节储能变流器工作在充电模式，重复步骤S24～S25。
[0038]作为本专利技术一种优选的：所述测试系统的欠压检测按照以下步骤进行：
[0039]S31：连接检测回路；
[0040]S32：将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值；
[0041]S33：调节储能变流器工作在放电模式，输出功率为额定功率；
[0042]S34：调节电池模拟装置电压降至直流输入欠压保护值，利用测量装置记录储能变流器直流欠压动作值和从达到直流欠压时刻起到储能变流器保护动作的时间；
[0043]S35：调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值，确认储能变流器能否正常开机；
[0044]S36：调节储能变流器工作在充电模式，重复步骤S34～S35。
[0045]作为本专利技术进一步优选的：所述储能变流器还设置有交流进线相序错误保护功能，具体按照以下步骤进行：
[0046]S41：连接检测回路；
[0047]S42：储能变流器上电前，使储能变流器交流进线A和B相序反接；
[0048]S43：储能变流器上电后，储能变流器应指示故障并限制储能变流器开机工作，记录储能变流器状态和指示故障信息；
[0049]S44：分别使储能变流器交流进线A和C、B和C相序反接，重复步骤S43。
[0050]作为本专利技术再进一步的方案：按运行模式不同，所述储能变流器分为并网运行模式、离网运行模式和并离网运行模式，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合式储能逆变测试系统，其特征在于，包括：双向直流电源，双向直流电源作为电池模拟器，用于模拟电池模拟器提供光伏模拟曲线输出，PCS直流侧输入以及第四象限回馈能源；双向交流源，双向交流源作为电网模拟器，用于模拟电网交流输出以及能量回馈；隔离变压器，隔离变压器主要用于690VPCS输出并网；RLC可调负载，RLC可调负载用于模拟点网上用电负载；其中，该系统运行的具体步骤为：S1：厂用变压器提供三相交流到双向直流源；S2：双向直流电源模拟电池为待测PCS提供直流流输入；S3：PCS交流输出反馈给电网和各个用电设备，各个用电设备作为RLC可调负载；S4：相反双向交流源提供交流输入到PCS，经由PCS反馈到双向直流源反馈到电网；在此过程中，采用一台大功率PCS进行对拖，以实现整个系统的扩容。2.根据权利要求1所述的一种混合式储能逆变测试系统，其特征在于，在所述测试系统的电流误差检测中，连接检测回路，调节被测储能变流器工作在恒流充电状态；设定储能变流器直流侧电流分别为直流额定电流的100％、50％和10％；接入电池模拟装置或阻性负载，调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流侧电压分别为直流电压范围的最大值、中间值和最小值；测量储能变流器直流侧实际电流值，利用下式计算储能变流器电流误差；
△
I＝(Iz
‑
Izo)/Izo*100％其中：
△
I为输出电流误差；Iz为实测电流值；Io为设定的输出电流整定值。3.根据权利要求2所述的一种混合式储能逆变测试系统，其特征在于，所述测试系统的储能变流器设置有极性反接保护功能，具体按照以下步骤进行：S11：将储能变流器直流输入极性反接；S12：启动储能变流器，其应能检测到反接故障并进行保护；S13：记录储能变流器的状态。4.根据权利要求3所述的一种混合式储能逆变测试系统，其特征在于，所述测试系统的储能变流器设置有直流过/欠压保护功能，其中过压检测按照以下步骤进行：S21：连接检测回路；S22：将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值；S23：调节储能变流器工作在放电模式，输出功率为额定功率；S24：调节电池模拟装置电压升至直流输入过压保护值，利用测量装置记录储能变流器直流过压动作值和从达到直流过压时刻起到储能变流器保护动作的时间；S25：调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值，确认储能变流器能否正常开机；S26：调节储能变流器工作在充电模式，重复步骤S24～S25。5.根据权利要求4所述的一种混合式储能逆变测试系统，其特征在于，所述测试系统的
欠压检测按照以下步骤进行：S31：连接检测回路；S32：将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值；S33：调节储能变流器工作在放电模式，输出功率为额定功率；S34：调节电池模拟装置电压降至直流输入欠压保护值，利用测量装置记录储能变流器直流欠压动作值和从达到直流欠压时刻起到储能变流器保护动作的时间；S35：调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值，确认储能变流器能否正常开机；S36：调节储能变流器工作在充电模式，重复步骤S34～S35。6.根据权利要求5所述的一种混合式储能逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖燕，
申请(专利权)人：长沙艾克赛普仪器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：