[发明专利]基于变流器防孤岛保护的测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及并网供电技术领域，尤其涉及一种基于变流器防孤岛保护的测试系统及其测试方法。

背景技术

对于以光伏发电和风力发电等为基础的并网发电系统而言，当电网断电或分布式电源从电网断开时，若并网发电系统未能检测出停电状态或脱离电网，将会继续工作并与周围的负载形成一个独立供电的孤岛系统，即发生所谓的孤岛效应。并网发电系统处于孤岛运行状态时将产生严重的后果，如孤岛中的电压和频率无法控制会发生波动甚至崩溃，对用电设备造成损坏；影响配电系统上的保护开关动作程序；孤岛中的线路仍然带电，可能会危及检修人员的人身安全等。基于此，当孤岛现象发生时，必须快速、准确地测试出来，因此，防孤岛保护的测试装置十分重要。

目前防孤岛保护测试的装置主要是采用可调的RLC并联负载模拟孤岛负载来进行测试。然而，这种装置不仅体积庞大、造价高、消耗大量的电能、功率难以匹配，而且目前主要应用于实验室检测，容易受到天气等外界因素的干扰，难以进行现场测试。

发明内容

本发明的目的是解决目前的防孤岛保护的测试装置体积庞大、造价高、消耗大量的电能、功率难以匹配及难以进行现场测试的技术问题，提供一种基于变流器防孤岛保护的测试系统及其测试方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于变流器防孤岛保护的测试系统，所述测试系统包括控制系统、电网/负荷模拟变流器和能量回馈变流器；所述电网/负荷模拟变流器和能量回馈变流器背靠背，电网/负荷模拟变流器的交流测与分布式电源连接，能量回馈变流器的交流测与电网连接，电网/负荷模拟变流器的直流侧与能量回馈变流器的直流侧连接；控制系统分别与电网/负荷模拟变流器和能量回馈变流器的控制端连接；所述电网/负荷模拟变流器在测试准备阶段为电网模拟模式，用于模拟电网为分布式电源并网提供电源，并吸收分布式电源发出的电力；在测试阶段，从电网模拟模式切换到负荷模拟模式作为分布式电源的负载，吸收分布式电源发出的电力，并根据分布式电源输出的电流调节电网/负荷模拟变流器的输出电压；所述能量回馈变流器在测试准备阶段，分布式电源并网启动时，从电网吸收电能，通过电网/负荷模拟变流器为分布式电源提供启动电能；在测试阶段，将电网/负荷模拟变流器吸收的分布式电源发出的电力回馈到电网；所述控制系统用于控制电网/负荷模拟变流器和能量回馈变流器按照预设流程分时工作于测试准备阶段或测试阶段。

可选地，所述测试系统还包括分布式电源侧开关K1、电网侧开关K2和电网侧与分布式电源侧之间的开关K3；分布式电源自带的开关K4与电网/负荷模拟变流器的交流测之间通过分布式电源侧开关K1连接；电网与能量回馈变流器的交流测之间通过电网侧开关K2连接；电网与分布式电源自带的开关K4之间通过开关K3连接。

一种基于变流器防孤岛保护的测试系统的测试方法，所述测试方法包括：

步骤1，控制系统控制能量回馈变流器并入电网，产生稳定的直流电压，为电网/负荷模拟变流器的投入做好准备；

步骤2，控制系统控制电网/负荷模拟变流器投入使用，并进入电网模拟模式，产生稳定的交流输出电压，为分布式电源的投入做好准备；

步骤3，控制系统控制分布式电源投入使用；

步骤4，待分布式电源工作稳定后，控制系统控制电网/负荷模拟变流器由电网模拟模式切换至负荷模拟模式，并开始测试分布式电源防孤岛保护功能是否正常；如果正常，则测试通过，如果不正常，则测试不通过。

可选地，所述测试方法还包括：控制系统通过控制电网侧开关K2闭合来控制能量回馈变流器并入电网；控制系统通过控制分布式电源侧开关K1闭合来控制电网/负荷模拟变流器投入使用；控制系统通过控制分布式电源自带的开关K3闭合来控制分布式电源并入电网。

本发明的有益效果是：

通过设置背靠背的电网/负荷模拟变流器和能量回馈变流器组成防孤岛保护的测试系统，使得本发明利用电网/负荷模拟变流器模拟负荷，在控制系统的控制下，自动调整有功负荷和无功负荷，不仅满足分布式电源防孤岛保护测试的要求，而且能够通过能量回馈变流器将能量反馈到电网，比传统RLC型防孤岛保护测试装置更加节能，测试效率更高。因此，与背景技术相比，本发明具有结构简单、能够减小系统体积、节能且无需消耗大量电能、可以应用于测试现场、测试效率更高等优点。

附图说明

图1是本发明的系统组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。