一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置的制作方法

专利检索2025-07-08  7


本技术涉及储能变流器,更具体地,涉及一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置。


背景技术:

1、储能产业爆发,储能变流器作为产业链中重要的一环也在迅速增值,主流储能变流器单机功率迅速由之前的630kw、1500kw向着1725kw乃至3450kw迈进。因此,对于产品出厂测试用大功率储能变流器进行系统的测试和调试装置开发显得尤为重要。

2、现有测试平台无论是功率还是电压等级设计都比较固定,无法满足储能变流器电压及功率不断的攀升,这就要求测试平台需要具有更宽泛的电压兼容能力,功率适应能力。

3、随着新能源电子设备的多样化发展,控制程序算法的复杂化需要通过测试平台获取更多数据,传统的测试平台虽然能够满足基本的测试需求,但却无法更好地满足对数据传输速度的要求。

4、因此,如何提供一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置。

2、本实用新型提供了一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,包括,交流模拟电网电源、隔离调压变压器、隔离变压器和ac/dc双向电源;

3、所述交流模拟电网电源的一端与外供电连接,其另一端与所述隔离调压变压器的一端连接;所述隔离调压变压器的另一端与所述隔离变压器的一端连接;所述隔离变压器的另一端与所述ac/dc双向电源的一端连接;所述ac/dc双向电源的另一端通过正负极与储能变流器的一端连接;所述储能变流器的另一端与所述隔离调压变压器的另一端连接。

4、可选地,所述装置还包括:试验平台供电断路器;

5、所述试验平台供电断路器设置在所述交流模拟电网电源与外供电之间。

6、可选地,所述装置还包括:循环变压器电网侧交流断路器;

7、所述循环变压器电网侧交流断路器设置在所述隔离调压变压器与所述隔离变压器之间。

8、可选地,所述装置还包括:ac/dc双向电源侧断路器;

9、所述ac/dc双向电源侧断路器设置在所述隔离变压器与所述ac/dc双向电源之间。

10、可选地,所述装置还包括:储能变流器侧断路器;

11、所述储能变流器侧断路器设置在所述储能变流器与所述隔离调压变压器之间。

12、可选地,所述外供电为690v的外供电。

13、可选地,所述交流模拟电网电源为1500kw,ac输出0~690v,频率输出0~60hz。

14、可选地,所述隔离调压变压器的调压比包括:690/380、690/690和690/1140。

15、可选地,隔离变压器的变压比包括:380/380、690/690和1140/1140。

16、可选地,所述ac/dc双向电源为6000kw。

17、工作原理:

18、采用上述装置的功率循环测试方法,包括:启停机测试、功率输出范围测试和过载能力测试;

19、所述启停机测试的方法包括:

20、启停机测试前首先闭合循环变压器电网侧交流断路器、ac/dc双向电源侧断路器、试验平台供电断路器和储能变流器侧断路器四个断路器,然后给交流模拟电网电源下启机指令供交流电;最后启动ac/dc双向电源为储能变流器直流供电;储能变流器根据开关指令实现变流器的启机和停机功能,设置储能变流器运行在放电或充电模式至额定功率,稳定运行2min后停机;

21、所述功率输出范围测试的方法包括:

22、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,控制储能变流器交流有功功率从充电最大功率开始,以10%额定功率作为一个区间到放电最大,最大功率结束进行测试;调节储能变流器无功功率至感性无功功率输出限值,然后再调节储能变流器无功功率至容性无功功率输出限值;

23、所述过载能力测试的方法包括:

24、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,控制储能变流器稳定运行在110%的额定功率保持10min;然后再调节交流模拟电网电源使储能变流器交流端口电压为90%额定电压,控制储能变流器稳定运行在110%的额定功率,保持1min。

25、可选地,所述方法还包括:有功功率控制测试和无功功率控制测试;

26、所述有功功率控制测试的方法包括:

27、在所述启停机测试的状态下,设置储能变流器运行在放电或充电模式下控制储能变流器分别运行在100%pn、80%pn、60%pn、40%pn和20%pn,保持2min,最后恢复100%pn运行2min;

28、所述无功功率控制测试的方法包括:

29、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,设定储能变流器输出有功功率为50%pn;首先进行电压/无功控制测试,调节交流模拟电网电源,使输出电压从un分别阶跃至91%un、95%un、105%un和109%un,保持大于2min后恢复到un,记录储能变流器交流端口电压和无功功率;恒功率因数控制,设定储能变流器输出有功功率为50%pn,按照从功率因数为1运行2min后调整为功率因数容性0.98,运行2min后调整为功率因数容性0.95,运行2min后调整为功率因数容性0.90,运行2min后调整为功率因数为1,运行2min后调整为功率因数感性0.98,运行2min后调整为功率因数感性0.95,运行2min后调整为功率因数感性0.90,最后运行2min后调整为功率因数为1,记录储能变流器交流端口电压、无功功率和功率因数;恒无功功率控制,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,设定储能变流器输出有功功率为50%pn,按照储能变流器最大输出容性无功功率运行2min后切换为最大输出感性无功功率2min,记录储能变流器交流端口电压和无功功率。

30、可选地,所述方法还包括:充放电转换时间测试和电能质量测试;

31、所述充放电转换时间测试的方法包括:

32、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,储能变流器在额定充电功率状态下运行至少3min,向储能变流器发额定功率放电指令,放电功率达到额定功率后运行至少3min,再向储能变流器发额定功率充电指令,充电功率达到额定功率后运行至少3min,记录储能变流器交流端口有功功率,计算从90%额定充电功率状态切换到90%额定放电功率状态的时间间隔t1,从90%额定放电功率状态切换到90%额定充电功率状态的时间间隔t2,按公式计算平均充放电切换时间t;

33、所述电能质量测试的方法包括:

34、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,在并网模式下,设置储能变流器运行在放电或放电模式,完成电流谐波测试、直流分量测试、电压不平衡度测试、电压波动和闪变测试和直流充电性能测试;离网模式下,断开储能变流器侧断路器qf604后给储能变流器交流端接入rlc可编程负载后可完成电压谐波测试、电压间谐波测试、电压偏差测试、电压不平衡度离网模式测试、电压波动和闪变离网稳态运行测试和动态电压瞬变测试。

35、可选地,所述方法还包括:效率测试:

36、所述效率测试的方法包括:

37、整流效率测试:在所述启停机测试的状态下,设置储能变流器运行在充电模式,设置储能变流器直流端口电压为满载直流电压运行范围上限值,使储能变流器从10%pn,以10%pn为间隔改变交流端口有功功率,每个功率点连续运行10min,每间隔200ms计算和记录直流端口电压、电流和功率、交流端口电压、电流和有功功率数据;按公式计算储能变流器整流效率;式中η1为整流效率,pdc为直流端口功率,pac交流端口有功功率;调节储能变流器直流端口电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值重复测试;

38、逆变效率测试:在所述启停机测试的状态下,设置储能变流器运行在放电模式,设置储能变流器直流端口电压为满载直流电压运行范围上限值,使储能变流器从10%pn,以10%pn为间隔改变交流端口有功功率,每个功率点连续运行10min,每间隔200ms计算和记录直流端口电压、电流和功率、交流端口电压、电流和有功功率数据;按公式计算被测储能变流器逆变效率;式中η2为逆变效率,pdc为直流端口功率,pac交流端口有功功率;调节储能变流器直流端口电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值重复测试。

39、可选地,所述方法还包括:温升测试;

40、所述温升测试的方法包括:

41、在所述启停机测试的状态下,将储能变流器的直流端口和交流端口设置为额定电压,并网模式下,设置储能变流器运行在放电或放电模式,确定好储能变流器的温度测量点,分别在额定输出功率时最高工作温度和降额输出工况的最高温度两个环境温度下进行;试验时每隔半小时取一次温度数据,连续三次同一位置温度变化不超过±1℃,则认定为储能变流器的稳定运行工况;记录温度测量结果。

42、根据本实用新型公开的技术内容,具有如下有益效果:能够尽量减小功率循环测试装置外供电电源的容量,减少对电网容量的需求,相对于储能变流器传统满功率试验平台有效减少了平台投资成本。

43、通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。


技术特征:

1.一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,包括:交流模拟电网电源、隔离调压变压器、隔离变压器和ac/dc双向电源;

2.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述装置还包括:试验平台供电断路器;

3.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述装置还包括:循环变压器电网侧交流断路器;

4.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述装置还包括:ac/dc双向电源侧断路器;

5.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述装置还包括:储能变流器侧断路器;

6.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述外供电为690v的外供电。

7.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述交流模拟电网电源为1500kw,ac输出0~690v,频率输出0~60hz。

8.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述隔离调压变压器的调压比包括:690/380、690/690和690/1140。

9.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,隔离变压器的变压比包括:380/380、690/690和1140/1140。

10.根据权利要求1所述的大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其特征在于,所述ac/dc双向电源为6000kw。


技术总结
本技术公开了一种大功率多电压储能变流器的功率循环测试装置,其中装置包括:交流模拟电网电源的一端与690V外供电连接,其另一端与隔离调压变压器的一端连接;隔离调压变压器的另一端与隔离变压器的一端连接;隔离变压器的另一端与AC/DC双向电源的一端连接;AC/DC双向电源的另一端通过正负极与储能变流器的一端连接;储能变流器的另一端与隔离调压变压器的另一端连接。本技术公开的技术内容,尽量减小功率循环测试装置外供电电源的容量,减少对电网容量的需求,相对于储能变流器传统满功率试验平台有效减少了平台投资成本。

技术研发人员:李月鹏,朱峰,侯丽楠,吕远,罗雄飞,侯少敏
受保护的技术使用者:国能龙源电气有限公司
技术研发日:20231121
技术公布日:2024/5/29
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