[发明专利]一种电动汽车储能并网逆变器防孤岛检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明一种电动汽车储能并网逆变器防孤岛检测系统及检测方法。

背景技术

新能源的并网设备都应该具有防孤岛保护功能，孤岛指的是：当电网由于电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，各个接入点的新能源发电系统未能及时检测出停电状态将自身脱离市电电网，则新能源发电系统和负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。一旦孤岛产生以后，将可能对配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，包括：

(1)电力公司输电线路维修人员的安全危害；

(2)影响配电系统上的保护开关动作程序；

(3)电力孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定现象；

(4)当电力公司供电恢复时所造成的相位不同步问题；

(5)对逆变器并网电能的计量产生影响。

由于并网逆变器并网时候孤岛现场的存在，对于并网点具有防孤岛保护功能是必须的技术条件，防孤岛的方式分为：主动孤岛和被动孤岛,由于每个逆变器生产厂家走的技术路线不同，所以并网逆变器在安装之前都要进行孤岛实验，测试该逆变器的防孤岛保护性能，是以很多机构都在展开并网逆变器的防孤岛保护实验和检测技术的研究。

传统的并网逆变器防孤岛实验过程，先通过手工记录数据，再通过计算得出结果，检测一套并网逆变器需要几天的时间。由于过程比较复杂，检测过程需要专业的技术工程师在现场指导和计算分析，才能得出有效准确的结果。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种电动汽车储能并网逆变器防孤岛检测系统及其检测方法，该系统的各个设备通过上位机控制台控制，能够根据预先设置实验条件，自动执行孤岛实验检测，并自动导出实验报告，有效解决测试耗时，及测试结果人为分析的问题。并网逆变器防孤岛的检测方法参考标准：ICE-62116-2008《并网连接式光伏逆变器孤岛防护措施测试方法》以及CGC/GF004：2011《并网光伏发电专用逆变器技术条件》中的实验要求。

本发明采用以下技术方案达到上述目的：一种电动汽车储能并网逆变器防孤岛检测系统，包括可编程直流电源、可编程交流电源、被测逆变器、自动控制开关柜、防孤岛实验检测装置、防孤岛参数测试仪高精度功率分析仪以及上位机控制台，具体连接方式是：

所述可编程直流电源的输出端与被测逆变器直流输入端连接，可编程交流电源的输出端通过开关S4与开关S2与被测逆变器输出端相连，电网通过开关S3和开关S2与被测逆变器的输出端，防孤岛实验检测装置通过开关S1与逆变器输出端相连，防孤岛参数测试仪的两对电压、电流探头分别安装在被测逆变器的输出端及开关S2与开关S3之间，高精度功率分析仪的两对电压、电流探头安装在被测逆变器的输入、输出端，上位机控制台的通讯端口与可编程直流电源、可编程交流电源、防孤岛参数测试仪、防孤岛试验检测装置以及高精度功率分析仪的通讯端口相连接。

所述可编程直流电源采用工频隔离变压器、SCR器件及三相全桥12脉冲整流器，输出功率：0-150KVA，电压范围：100-800V，电流0-187A，输出参数可编程。

所述可编程交流电源采用IGBT/PWM脉宽调制方式控制及数字DDS频率合成技术，输出电压范围：单相0-300V，电流范围：0-139A，输出参数可编程。

所述被测逆变器为普通并网型逆变器。

所述自动控制开关柜由开关S1、S2、S3、S4四个自动控制开关组成，其中开关S2为自动断网开关，由防孤岛参数测试仪控制。

所述防孤岛实验检测装置由独立的电阻R、电感L、电容C组成负载回路，三套电能参数测试模块组成RLC参数测量回路，CPU计算并给出指令驱动继电器控制板来控制RLC的加载实现负载的投切。电感电容回路带有寄生量自动补偿功能，阻性功率为：0-68.33KW可调，感性功率为0-68.33Kva可调，容性功率为0-68.33Kva可调，调整步幅为1W，电流：0-100A,加载可以编程，并根据给定值自动加载，防孤岛检测装置用于模拟电网感性负载、容性负载、阻性负载，实现谐振负载电路模拟，同时定义了品质因素Q_f来表示LC回路的谐振深度，在并联RLC谐振电路中，负载品质因数Q_f为：

式中：P_qL－电感L消耗的无功；

P_qC－电容C消耗的无功；

P－电阻R消耗的有功。

谐振情况下，P_qC=P_qL；