专利名称：一种防孤岛测试负载的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及试验测试和电路模拟，具体涉及一种用于光伏逆变器测试的防孤岛测试负载。
背景技术：
目前，光伏逆变器孤岛检测平台，通常应用于光伏并网逆变器的防孤岛效应功能的鉴定检测，也应用在并网电源的防孤岛试验及鉴定检测。防孤岛效应测试需要设备为阻性/感性/容性(RLC)交流测试负载，模拟谐振发生。当谐振发生时，感性电流=容性电流=阻性电流，Q值=I (美国标准Q值原为2. 5，现也改为I);三相电压不平衡时，也能精确快速调试出每一相谐振点。 但是，由于条件限制，市场一些商家将交流电源老化用的RLC负载当作精密RLC负载销售。使一些用户认为RLC负载的调节步进幅度就是仪器的侧量精度，这是错误的。RLC负载的最小步进调节幅度是1W，并不能代表测量精度是1W。另外RLC负载的精度也很重要，由于精密RLC负载价格较高，一些用户用精度低的RLC负载来对逆变器进行防孤岛测试，但是质量差的RLC负载会随时快速的触发逆变器保护，无法稳定地达到基频频率，所以导致逆变器过欠频保护，导致用户以为逆变器防孤岛效应保护功能有效，结果在实际认证时，逆变器无法通过。导致无法通过的根本原因是防孤岛测试负载要具备的功能有一是精度要高，力口载过程RLC负载值不会发生漂移；二是要有寄生量补偿功能和远程控制功能，否则将不能实现高效率的检测；三是为保证测量结果准确，要求RLC负载本身的谐波量要小于2%。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种防孤岛测试负载，能自动且快速地调试出稳定基频频率的RLC负载，使并网的被测试逆变器具备防孤岛效应保护。本实用新型技术问题这样解决构建一种防孤岛测试负载，其特征在于，包括控制芯片及其控制连接的三相负载功率独立控制的能精确产生一个稳定的基频频率
/的三相支路，每相支路包括并联的纯阻性负载、感性负载和容性负载。按照本实用新型提供的防孤岛测试负载，每相中的所述纯阻性负载是合金电阻元件。按照本实用新型提供的防孤岛测试负载，每相中的所述感性负载是采用磁路式可控式电感负载元件。按照本实用新型提供的防孤岛测试负载，每相中的所述电容负载是采用磁路式可控式电容负载兀件。按照本实用新型提供的防孤岛测试负载，每相中的所述负载采用热正漂移与热负漂移相互抵消的元器件。[0011]按照本实用新型提供的防孤岛测试负载，每相支路还包括与所述控制芯片电连接的与所述纯阻性负载、感性负载和容性负载对应的传感器。本实用新型提供的防孤岛测试负载，较现有技术具有以下优势I、感性、容性、阻性负载功率可任意组合，阻性O. OOlKff 最大功率可调，感性O. OOlKvar 最大功率可调，容性O. OOlKvar 最大功率可调。满足三相电压不平衡条件下精确调节交流谐振点；2、对于3相4线，380V 50Hz和3相4线，480V 60Hz两种不同输出规格的逆变器，均能精确容易调试谐振点发生，满足防孤岛测试。谐振测试设置感性功耗= 容性功耗，谐振时理论上感性容性无功功率相互抵消,无功功率 O ；3、能模拟各类复杂工作环境，检测逆变器在各种环境下的综合工作性能状况。
以下结合附图
和具体实施例进一步对本实用新型进行详细说明。图I是本实用新型系统示意图；图2是本实用新型系统试验图；图3为本实用新型控制流程图。
具体实施方式
首先，说明本实用新型基础本实用新型防孤岛检测平台主要核心设备室精密RLC负载，精密RLC交流测试负载，内置有纯阻性负载、感性负载、容性负载；三相负载功率独立控制；功率输入采用分段式组合控制，可以任意组合模拟各种功率负荷，满足并网逆变器负载检测需要，满足并网逆变器型式试验和出厂试验检验需要，可以有效检测并网逆变器防孤岛保护功能。该平台能精确模拟孤岛发生，模拟谐振发生。为了模拟孤岛运行环境，需要RLC负载能够精确产生一个稳定的基频频率(50Hz或60Hz)，谐振频率公式/ =，L与C 一定要均衡，才能达到基频频率。所有被测光伏逆变器一定会有无功输出，无功可能是容性，也可能是感性。关键是在实施防孤岛效应保护试验时，逆变器输出无功功率一定要可以自动补偿到RLC负载调试中，避免在试验过程过欠频触发保护，导致测量结果错误。所以一定要注意选择一套可以自动补偿逆变器输出无功功率的RLC负载。寄生量对测试结果的影响(如图2)，使得逆变器防孤岛测试对RLC负载的要求很高，如果实验的电感负荷比电容大，谐振频率会大于50Hz，电感负荷比电容�。痴衿德驶嵝∮�50Hz，而RLC负载的元器件寄生量过大，会导致谐振频率偏差，L与C每偏差3%，就会导致谐振频率偏差O. 8Hz。在逆变器防孤岛自动保护实验时，一定要避免谐振频率的过频或者欠频保护，导致防孤岛保护试验测量数据及测量结果错误。上述技术方案中，本实用新型的电阻元器件选型非常重要，为了避免长时间测试时电阻R发热而引起阻值热漂移，每一支路都会采用正漂移与负漂移的元器件，长时间满负荷工作时，能相互抵消由于热漂移引发的阻抗变动。[0026]上述技术方案中，本实用新型配备智能版自动测试软件，满足远程PC自动加载测试功能，内置标准的测试步骤及条件。在进行防孤岛测试时，只需输入逆变器功率即可，其他的试验测试工作全部由软件来自动完成。上述技术方案中，本实用新型控制单元(如图3中)的控制芯片型号为STM32F103RBT6。该芯片数据总线宽度32bit，最大时钟频率72MHz，可编程输入/输出端数量64，程序存储器大小128KB，定时器数量3 * 16bit，32-to_128的闪存。第二，结合具体实施例详述本实用新型实现(一 )具体实施例一参见附图I所示，防孤岛测试负载A相系统图。ABC三相阻性加载功率、感性加载功率、容性加载功率分别独立显示。内置的阻性负载、感性负载及容性负载最小标准功率为 0. 00IKVA，负荷功率连续可调。ABC三相阻性负载、感性负载及容性负载的功率，可独立控制及调节，满足电压不平衡条件下精确调节交流谐振点。(二)具体实施例二 参见附图2所示，防孤岛测试负载试验过程中，电阻、电容、电感长时间测试时，会发生漂移，产生寄生量。电阻出现寄生电感，电容、电感产生寄生电阻效应(图2)。防孤岛测试负载内置的元器件，每一支路都会采用正漂移与负漂移的元器件，长时间工作时，能相互抵消由于热漂移引发的阻抗变动。本实用新型阻性负载采用合金电阻元件，测试过程不会由于阻性负载元件发热而引起阻抗值热漂移变化；内置电感采用磁路式可控式负载元件，满足线电压400V/50HZ (相电压230V/50HZ)工况下0. 001KVA功率调节要求，满足长时间加载过程电感阻抗功率不会发生变化；内置电感采用磁路式可控式负载电感负载元件，满足线电压400V/50HZ工况下0. 001KVA功率调节要求，满足长时间加载测试过程电容阻抗功率不会发生变化。(三)具体实施例三参见附图3所示，光伏逆变器输出接防孤岛测试负载，ABC三相(图3仅一相-A相)各相分别独立连接电阻负载、电感负载及电容负载。电阻传感�？�、电感传感�？榧暗缛荽心？榻直鹑〉玫姆蠢⌒藕糯莸娇刂频ピ�。控制单元根据逆变器的输出负载反馈来调节控制开关，模拟谐振发生，能精确的调试区谐振点，达到光伏逆变器测试目的。另外，本实用新型配备后台分析软件，可在远程计算机(PC)软件上控制并调节RLC功率负荷，主机控制电路能对阻性负载的寄生电感进行自动补偿，对感性负载元件的寄生电阻进行自动补偿，满足精确加载检测。最后，在本领域普通技术人员理解范围内，在本实用新型权利要求范围内，各种变化都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.ー种防孤岛测试负载，其特征在于，包括控制芯片及其控制连接的三相负载功率独立控制的能精确广生一个稳定的基频频率f =、:一的二相支路，甸相支路包括并联的纯阻性负载(R)、感性负载(L)和容性负载(C)。
2.根据权利要求I所述防孤岛测试负载，其特征在于，每相中的所述纯阻性负载(R)是合金电阻兀件。
3.根据权利要求I所述防孤岛测试负载，其特征在于，每相中的所述感性负载(L)是采用磁路式可控式电感负载元件。
4.根据权利要求I所述防孤岛测试负载，其特征在于，每相中的所述电容负载(C)是采用磁路式可控式电容负载元件。
5.根据权利要求1-4任一项所述防孤岛测试负载，其特征在于，每相中的所述负载采 用热正漂移与热负漂移相互抵消的元器件。
6.根据权利要求5所述防孤岛测试负载，其特征在干，每相支路还包括与所述控制芯片电连接的与所述纯阻性负载(R)、感性负载(L)和容性负载(C)对应的传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种防孤岛测试负载，包括控制芯片及其控制连接的三相负载功率独立控制的能精确产生一个稳定的基频频率的三相支路，每相支路包括并联的纯阻性负载(R)、感性负载(L)和容性负载(C)。这种防孤岛测试负载，能自动且快速地调试出稳定基频频率的RLC负载，使并网的被测试逆变器具备防孤岛效应保护。
文档编号G01R31/00GK202758017SQ20122037051
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者潘海锋 申请人:深圳市菊水皇家科技有限公司
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20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
