[发明专利]基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试电路，特别是一种基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路。

背景技术

随着分布式光伏电源在配电网的大量接入，发生非计划性孤岛的可能性也随之增加。如果发生非计划性孤岛，分布式光伏电源“倒送电”严重威胁电力运维人员的安全。分布式光伏电源采用逆变器接口并网，为了防止在发生非计划性孤岛，并网光伏逆变器必须配置防孤岛保护功能。目前，普遍采用基于可调RLC负载的方案对并网光伏逆变器的防孤岛保护功能进行测试验证，存在装置外形过大、需要大功率风扇进行散热、无法实现回馈节能、长时间运行调节精度下降以及难以在分布式光伏发电接入现场开展并网光伏逆变器的防孤岛保护测试工作等问题。

采用基于电力电子装置实时跟踪并网光伏逆变器输出的有功功率，精确模拟RLC定阻抗负荷的负荷特性，确保在测试过程中触发并网光伏逆变器的防孤岛保护，实现电能的回馈节能、无明显发热以及装置紧凑，具有显著优点。

发明内容

本发明为了解决采用基于可调RLC负载的方案对并网光伏逆变器的防孤岛保护功能进行测试验证，存在装置外形过大、需要大功率风扇进行散热、无法实现回馈节能、长时间运行调节精度下降以及难以在分布式光伏发电接入现场开展并网光伏逆变器的防孤岛保护测试工作的问题，提出一种基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路。

本发明采用以下技术方案实现：基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路，其特征在于：包括定阻抗负荷模拟单元、监控单元及测量单元；所述测量单元的第一输入端接并网光伏逆变器的输出；所述测量单元的第二输入端接所述监控单元的第一输出端；所述测量单元的第一输出端接所述定阻抗负荷模拟单元；所述定阻抗负荷模拟单元的第一输出接配电网；所述定阻抗负荷模拟单元的第二输出接监控单元第二输入端；所述旁路开关并联于定阻抗负荷模拟单元的输入端和第一输出端之间；所述监控单元的第二输出端接所述旁路开关的一输入。

进一步的，所述定阻抗负荷模拟单元为一基于IGBT的三相独立全桥式AC-DC-AC换流器, 包括全桥式AC-DC整流电路及全桥式DC-AC逆变电路；所述AC-DC整流电路用于测试并网光伏逆变器防孤岛保护的并联RLC负荷的负荷特性；所述全桥式DC-AC逆变电路将输入端吸收的有功功率以单位功率因数馈送至配电网。

在本发明一实施例中，还包括一上位机接口，所述监控单元的第三输入端与所述上位机接口连接。

本发明还提供一种基于上述的基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路的测试方法：包括以下步骤：步骤S1：监控单元下发指令闭合旁路开关，启动并网光伏逆变器；步骤S2：待监控单元检测到并网光伏逆变器输出的有功功率平稳后，监控单元发出测试指令；步骤S3：由监控单元计算并联RLC负荷的模拟电阻值R、电感值L、电容值C，并使得RLC消耗的无功功率等于并网光伏逆变器输出的无功功率，RLC消耗的有功功率等于被测光伏发电系统输出的有功功率，将RLC谐振电路的品质因数设为1±0.2；步骤S4：将步骤S3计算结果下发至定阻抗负荷模拟单元，当并网光伏逆变器输出的有功功率通过负荷模拟单元馈送配电网且流过旁路开关的基波电流小于并网光伏逆变器输出电流的5%时，监控单元发出指令断开旁路开关；步骤S5：在旁路开关被断开后，监控单元开始记录测试过程，同时将电气量信息上发至测试电路外的一上位机；步骤S6：监控单元预先设定一设定时间，在设定时间内若检测到并网光伏逆变器输出的有功功率下降至零，监控单元发出指令封锁负荷模拟单元的导流器件，由上位机保存测试结果，转至步骤S7；，若超过设定时间且并网光伏逆变器输出的有功功率还未下降至零，监控单元发出指令终止测试过程，调节LC，使得LC消耗的无功功率每次变化±2%，返回步骤S4；步骤S7：对测试结果进行分析，判断并网光伏逆变器的防孤岛保护是否满足要求。