高压变频器带电抗器并网回馈测试平台的应用-北极星输配电网

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[导读]目前国内高压变频器正朝着小型化、大容量化方向发展，国内知名的高压变频器厂家均已做到10MW以上，甚至有做到20MW，其实这得益于电力电子器件飞速发展带来的结果，但是国内大容量高压变频器出厂一般都没有条件做满功率测试，大容量高压变频器在现场调试时又容易出现问题，或许是大电流时报驱动故障，或许是散热不满足要求等等，这样会投入大量的人力、物力去现场解决，其实很多原因都是厂内不能模拟现场满功率运行的工况。

1引言

目前国内高压变频器正朝着小型化、大容量化方向发展，国内知名的高压变频器厂家均已做到10MW以上，甚至有做到20MW，其实这得益于电力电子器件飞速发展带来的结果，但是国内大容量高压变频器出厂一般都没有条件做满功率测试，大容量高压变频器在现场调试时又容易出现问题，或许是大电流时报驱动故障，或许是散热不满足要求等等，这样会投入大量的人力、物力去现场解决，其实很多原因都是厂内不能模拟现场满功率运行的工况。

在高压变频器行业内，整机老化的负载方式主要有两种:空电机负载和能量回馈型负载。空电机负载一般是高压变频器拖动一台高压电机，电机空载运行，运行时电流为电机空载电流，老化效果理想。能量回馈型负载主要指高压变频器拖动原动机，由原动机拖动发电机发电，然后通过四象限变频器将电能回馈到电网;此种方式虽然将能量回馈到电网，但是损耗仍然很高。采用高压变频器带电抗器并网回馈的方式，可避免上述两种整机老化存在的问题，而且操作简单，节电率高，系统损耗占高压变频器额定容量的8%以内，具有相当可观的经济价值。

2测试平台主回路工作原理

图1高压变频器带电抗器并网回馈测试平台主回路拓扑图

2.1原理介绍

高压母线经过进线开关QF11送达待测高压变频器的输入开关，高压变频器合上输入开关之后即将高压送到移相隔离变压器，变压器副边输出580V或690V给功率模块供电，功率模块经过交直交变换，并且每一相将多个功率模块串联，通过模块串联倍压的技术方案，优化的PWM算法，直接实现直接高压输出，此时高压变频器控制系统对电网电压、电抗器输出电流、输出电压进行采样，并对采样信号进行处理，同时控制高压变频器的输出脉冲，当并网条件满足的时候合上QF12，此时通过串联电抗器后直接并网，实现能量回馈。

2.2主要保护特性

3关键技术难点及解决方案

高压变频器带电抗器并网瞬间的冲击电流必须小，主隔离变承受的最大(峰峰值)冲击电流要求最好控制在一定范围之内，这就对软件方面提出很高的要求，主要体现在以下几点：

1)网侧锁相必须精准无误;

2)变频器输出相位、频率与网侧一致，输出电压幅值与网侧差别不大，误差要求控制在500V以内;

3)仿真模型中主隔离变参数按照实际参数设置，记录并网瞬时电流是否超过继保设置的保护电流;

4)平台能量回馈效率高，要求系统额定损耗占系统额定容量的8%以内，这就要求系统有功电流、无功电流分开控制，并分别对网测进行补偿，使系统从电网获取的能量尽量少。

为了解决上述关键技术问题，需要搭建详细的仿真模型，而仿真结果是平台设计的理论指导，因此需要按照我司实际的变压器参数进行详细仿真。

图2高压变频器带电抗器并网回馈主电路仿真模型

图3并网节点处电流波形

图4变压器二次侧电流、电压波形

仿真结果：

1)变压器二次侧的并网电流冲击大概在55A，电压压降150V左右，满足并网要求;

2)当模型采用有功电流和无功电流共同输出时，有功电流在满足额定电流情况下，补

偿部分的无功支撑电压，可以达到满载运行的目的;

3)测试平台可以满足在额定电流范围内各个功率段的满载测试。

原标题：高压变频器带电抗器并网回馈测试平台的应用

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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