逆變器型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、科研開發(fā)必備的試驗(yàn)工具------
防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x ACT-30H
并網(wǎng)光伏系統(tǒng)在并網(wǎng)運(yùn)行前必須要進(jìn)行嚴(yán)格的防孤島保護(hù)試驗(yàn)。按照國(guó)家GBT 19939，鑒衡并網(wǎng)光伏逆變器技術(shù)要求及測(cè)試方法CGC/GF001：2010要求，以及國(guó)際電工委員會(huì)IEC 62116-2008及各國(guó)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，光伏系統(tǒng)在并入的電網(wǎng)供電中斷時(shí)，要求逆變器應(yīng)在2S內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)。
 
保護(hù)時(shí)間直接顯示，提高測(cè)試效率
群菱公司是中國(guó)生產(chǎn)大功率太陽(yáng)電池方陣測(cè)試儀、大功率逆變器孤島防護(hù)測(cè)量專用精密負(fù)載等產(chǎn)品的廠家，擁有雄厚的技術(shù)開發(fā)能力和良好的售后服務(wù)。
ACT-30H是群菱依據(jù)IEC 62116-2008及各國(guó)并網(wǎng)系統(tǒng)防孤島效應(yīng)的要求進(jìn)行研制，可以測(cè)量逆變器并網(wǎng)的電壓、電流、有功、無(wú)功，并網(wǎng)的基頻電流、電網(wǎng)側(cè)的電流波形、逆變器側(cè)的電壓波形，同時(shí)具有孤島測(cè)試中功率分析儀及示波器的功能。
ACT-30H操作簡(jiǎn)單，無(wú)需測(cè)量工作經(jīng)驗(yàn)，減少了繁瑣的示波器操作調(diào)校，可以快速自動(dòng)測(cè)試、直接測(cè)量并顯示出保護(hù)時(shí)間。幫助用戶有效提高工作效率。除了防孤島試驗(yàn)，還應(yīng)用于逆變器的過(guò)欠壓、過(guò)欠頻等保護(hù)試驗(yàn)。
ACT-30H = 雙通道示波器（自動(dòng)測(cè)試保護(hù)時(shí)間）+ 功率分析儀（基頻電流測(cè)試，判斷是否達(dá)到試驗(yàn)條件）+ 后臺(tái)軟件（直接出具試驗(yàn)圖表）

 進(jìn)行孤島保護(hù)性能測(cè)試的必要性
孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)公司因故障或停電維修而停止供電時(shí)，用戶端的并網(wǎng)逆變器仍在并網(wǎng)運(yùn)行，使得并網(wǎng)逆變器以及周圍的負(fù)載形成電力公司不可控制的網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，如：
電網(wǎng)無(wú)法控制孤島中的電壓和頻率，若電壓頻率超出允許的范圍，會(huì)對(duì)用戶的設(shè)備造成損壞；
負(fù)載容量大于光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量，光伏發(fā)電系統(tǒng)過(guò)載運(yùn)行，容易被燒毀；
與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的電路仍處于帶電狀態(tài)，對(duì)檢修人員造成危險(xiǎn)，降低電網(wǎng)的安全性；
對(duì)孤島進(jìn)行重合閘操作時(shí)會(huì)導(dǎo)致該線路的再次跳閘，還有可能損壞光伏發(fā)電系統(tǒng)和其他的設(shè)備；
因此光伏并網(wǎng)逆變器具有孤島檢測(cè)和防孤島保護(hù)的功能是十分必要的。
此設(shè)備是為進(jìn)行逆變器孤島保護(hù)性能測(cè)試而研發(fā)的，同時(shí)具有功率分析儀以及示波器的功能，較為便捷的性能受到廣大逆變器廠商及檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的青睞。
其與我司孤島裝置一起使用，自動(dòng)加載、判定、測(cè)試逆變器在孤島發(fā)生時(shí)是否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停止輸出。

 ACT-30H主要功能
ACT-30H能夠測(cè)量：逆變器并網(wǎng)的電壓、電流、有功、無(wú)功，并網(wǎng)的基頻電流、電網(wǎng)側(cè)的電流波形、逆變器側(cè)的電壓波形。
ACT-30H帶有記錄觸發(fā)按紐，并帶有輸出接點(diǎn)，可以在斷開電網(wǎng)的同時(shí)記錄電網(wǎng)側(cè)的電流波形和逆變器側(cè)的電壓波形，可以根據(jù)波形直接自動(dòng)算出逆變器的保護(hù)時(shí)間。
ACT-30H可以與我司的ACLT系列防孤島試驗(yàn)檢測(cè)裝置一起配套使用，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)高效率的鑒定檢測(cè)。
以下為ACT-30H試驗(yàn)過(guò)程的波形：
 
插圖1：測(cè)試模式的選擇
測(cè)試模式說(shuō)明：自動(dòng)模式與手動(dòng)模式。自動(dòng)模式可自動(dòng)記錄參數(shù)值，在滿足基頻電流值小于1%額定電流值后，切斷觸發(fā)開關(guān)，自動(dòng)記錄顯示3秒的波形，自動(dòng)計(jì)算并直接顯示出保護(hù)時(shí)間。手動(dòng)模式下，需要手動(dòng)切斷開關(guān)，在出現(xiàn)保護(hù)波形時(shí)Hold(保持)在軟件界面上,再完成保護(hù)時(shí)間的測(cè)量。
 
插圖2：實(shí)時(shí)波形監(jiān)測(cè)
綠色為電網(wǎng)基頻電流，紅色為逆變器的輸出電流
 
插圖3：孤島保護(hù)的波形
綠色為電網(wǎng)基頻電流，紅色為逆變器的輸出電流值
如圖所示，可自動(dòng)記錄波形進(jìn)行孤島保護(hù)時(shí)間的測(cè)量。
 
插圖4：保護(hù)時(shí)間的測(cè)量放大圖

 傳統(tǒng)測(cè)試與引入防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x的測(cè)試對(duì)比
傳統(tǒng)防孤島測(cè)試：
 
圖1：傳統(tǒng)防孤島測(cè)試線路圖
合S1，斷開S2，啟動(dòng)逆變器。通過(guò)調(diào)節(jié)直流輸入源，使逆變器的輸出功率 等于額定交流輸出功率，并測(cè)量此時(shí)逆變器輸出的無(wú)功功率 及有功功率 ；
閉合S2，通過(guò)以下步驟調(diào)節(jié)RLC電路使得 =1.0±0.05；
調(diào)節(jié)RLC電路消耗的感性無(wú)功使其滿足： = * =1.0* ；
調(diào)節(jié)電容C的功率，使其消耗的容性無(wú)功滿足： + =- ；
后調(diào)節(jié)電阻R功率，使其消耗的有功等于 ；
微動(dòng)調(diào)節(jié)R、L、C，觀察功率分析儀基頻電流測(cè)量值，直到逆變器的基頻電流小于穩(wěn)態(tài)時(shí)逆變器額定輸出電流的1%；（此處基頻電流指并網(wǎng)點(diǎn)的電流值，可以是1次電流諧波值）
斷開S1，使用示波器觀察、記錄S1斷開至逆變器停止輸出電流之間的時(shí)間T,T應(yīng)滿足T≤0.2S。
調(diào)節(jié)L或C使其無(wú)功以1%的量變化，保持阻性功率以及其一無(wú)功功率不變，記錄每次變化后的孤島保護(hù)時(shí)間，調(diào)節(jié)幅度為5%，即95%~105%的無(wú)功功率變化。
孤島保護(hù)的時(shí)間應(yīng)是從100%狀態(tài)向兩側(cè)成遞減的趨勢(shì)，如果不是需要再向兩側(cè)加測(cè)直到時(shí)間出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
按上述實(shí)驗(yàn)步驟，調(diào)節(jié)直流輸入源使逆變器的輸出功率分別為逆變器額定功率的33%，66%，在此兩種功率條件下重復(fù)測(cè)試，所記錄的孤島保護(hù)時(shí)間均應(yīng)滿足T≤ 2S。

引入防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x
 
圖2：引入防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x測(cè)試線路圖
 測(cè)試說(shuō)明：
圖中的波形監(jiān)控設(shè)備為我司研發(fā)的防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x，其中CHI、CH2為兩個(gè)波形監(jiān)測(cè)通道，負(fù)責(zé)測(cè)量?jī)蓚€(gè)要求測(cè)試點(diǎn)的電流波形，CH1測(cè)量逆變器輸出側(cè)參數(shù)、CH2測(cè)量并網(wǎng)點(diǎn)的參數(shù)（代替了示波器的波形檢測(cè)功能），并帶有一個(gè)S1斷路器（或接觸器）觸發(fā)控制點(diǎn)，當(dāng)加載達(dá)到一定要求，設(shè)備判斷基頻電流在要求限值內(nèi)時(shí)（代替了功率分析儀基波電流值的監(jiān)測(cè)），自動(dòng)切斷S1，在觸發(fā)開始時(shí)CHI、CH2可連續(xù)記錄波形數(shù)據(jù)3秒，并在屏幕上顯示波形，可自動(dòng)計(jì)算保護(hù)時(shí)間（取代了人為判定、降低手動(dòng)切斷的一些延遲及誤差）。
1次諧波測(cè)試通道由一個(gè)三相電量變送器組成，可以用于單相、也可以用于三相設(shè)備，可測(cè)量的參數(shù)為：在沒有閉合S2之前測(cè)量 和 ，并進(jìn)行記錄，作為后續(xù)加載的依據(jù)；在閉合S2并加載RLC以后測(cè)量電流的1次諧波，用于判斷是否達(dá)到良好的諧振狀態(tài)，且判定基頻電流值是否在要求的限值范圍內(nèi)，此值用于判定是否切斷S1進(jìn)行孤島的測(cè)試。
 產(chǎn)品綜述：
傳統(tǒng)孤島測(cè)試方法，孤島測(cè)試之前需將設(shè)備按照?qǐng)D示進(jìn)行接線，其中功率分析儀、示波器均至少需要接入兩個(gè)通道，一個(gè)監(jiān)測(cè)逆變器輸出點(diǎn)，一個(gè)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)值及波形，接線較為繁瑣且在測(cè)試中需要同時(shí)觀察功率分析儀以及示波器，判定諧振狀態(tài)達(dá)到時(shí)需要另外的人員切斷開關(guān)，需要有一定工作經(jīng)驗(yàn)，并且測(cè)試工作量較大。
引入防孤島保護(hù)參數(shù)測(cè)量?jī)x，從系統(tǒng)的接線上優(yōu)化簡(jiǎn)便，不容易混淆，另外ACT-30H可同時(shí)觀測(cè)波形及判定基波值，并帶有自動(dòng)切斷開關(guān)，當(dāng)基波電流滿足要求限值達(dá)到諧振狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)切斷記錄保護(hù)時(shí)間及切斷時(shí)的基波電流值，大大簡(jiǎn)化了測(cè)試，有效提高有工作效率，自動(dòng)測(cè)試功能可以有效減少人為操作誤差保證測(cè)量。
 ACT-30H技術(shù)參數(shù):
配電規(guī)格：交流220V/50hz
測(cè)試通道：
CH1、CH2采集的信號(hào)為：0-5V ；
CH1采集的電流范圍是：0-200A ，分辨率為0. 1A；
CH2采集的電流范圍是：0-50A ，分辨率為0.01A；
超過(guò)測(cè)量范圍后會(huì)自動(dòng)保護(hù) ；
電量測(cè)試： 可以采集三路電壓、三路電流 ；
電壓是220V，分辨率為0. 1V，電流是0-200A，分辨率為0.01A 
 ACT-30H標(biāo)準(zhǔn)配置：

序   號(hào) 名      稱 數(shù)  量
1 ACT-30H主機(jī) 1臺(tái)
2 電流傳感器（測(cè)試基頻電流） 3個(gè)
3 電流采樣線 3根
4 電壓測(cè)試線 3個(gè)
5 CHI采用線 1根
6 CHI采用線 1根
7 RS232線 1根
8 軟件光盤 1張
9 說(shuō)明書 1本

 參考測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
IEC62116-2008 并網(wǎng)連接式光伏逆變器孤島防護(hù)措施測(cè)試方法
UL1741-2010 獨(dú)立電力系統(tǒng)中使用的逆變器，轉(zhuǎn)換器和控制器
IEEE 1547  Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems
IEEE 1547.1 帶電力系統(tǒng)的設(shè)備互連配電資源的合格試驗(yàn)程序
IEC 62109-1-2010光伏發(fā)電系統(tǒng)用電力轉(zhuǎn)換設(shè)備的安全--部分--通用要求
IEC 62109-2-2010 （DIN VDE0126-14-2）
VDE0126-1-1德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)-發(fā)電機(jī)和公共低壓網(wǎng)之間的自動(dòng)開關(guān)設(shè)備
DK5940_ed._2.2[1]意大利并網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)要求
G83-1-1英國(guó)并網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)要求
AS_4777.3-澳大利亞并網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)
CGC/GF001：2011 （CNCA/CTS 0004-2009）并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器 技術(shù)要求和試驗(yàn)方法
CGC GF003-1-2009并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范
GB/T 19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求