為何需要模擬電網(wǎng)異常？

在電源或電力電子產(chǎn)品測試中模擬電網(wǎng)異常，主要是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界的電網(wǎng)并非理想狀態(tài)，而是存在各種擾動和故障。這種模擬對于確保電力電子設(shè)備(如變頻器、不間斷電源UPS、光伏逆變器、電動汽車充電樁等)的可靠性、安全性和合規(guī)性至關(guān)重要。

1.確保設(shè)備在實(shí)際電網(wǎng)中的可靠運(yùn)行

電網(wǎng)并非理想電源：實(shí)際電網(wǎng)中存在電壓暫降、驟升、中斷、諧波、頻率波動、不平衡等異常情況。這些異?？赡苡啥搪?、大負(fù)載投切、雷電、設(shè)備故障等引起。設(shè)備必須耐受這些異常：如果設(shè)備僅在設(shè)計工況下測試，一旦遇到電網(wǎng)異常，可能導(dǎo)致停機(jī)、損壞甚至引發(fā)安全事故。模擬異常以驗(yàn)證設(shè)備的“免疫力”。

2.符合國際標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求

工業(yè)設(shè)備需滿足電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)：如IEC 61000-4-11/34規(guī)定了電壓暫降、中斷等抗擾度測試，確保設(shè)備不影響電網(wǎng)或其他設(shè)備。

3.驗(yàn)證保護(hù)功能與故障穿越能力

關(guān)鍵保護(hù)機(jī)制測試：模擬過壓、欠壓、過頻、欠頻等異常，檢驗(yàn)設(shè)備是否能及時檢測并采取保護(hù)動作(如切斷輸出、告警等)。

故障穿越(LVRT/HVRT)要求：在新能源發(fā)電領(lǐng)域，電網(wǎng)規(guī)范要求逆變器在電網(wǎng)電壓跌落(Low Voltage Ride Through, LVRT)或升高(High Voltage Ride Through, HVRT)時保持并網(wǎng)一段時間，以支撐電網(wǎng)穩(wěn)定。必須通過模擬測試驗(yàn)證此功能。

此外它還能在某些特定場景有效地降低現(xiàn)場故障風(fēng)險與經(jīng)濟(jì)損失，預(yù)防大規(guī)模故障：例如，一臺因電網(wǎng)異常而故障的光伏逆變器可能導(dǎo)致整個電站停機(jī)，造成巨大發(fā)電損失。保障關(guān)鍵設(shè)施供電：數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等使用的UPS必須在電網(wǎng)異常時無縫切換，測試是確保其可靠性的唯一手段。

電力電子產(chǎn)品測試中模擬電網(wǎng)異常，本質(zhì)上是在受控實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中重現(xiàn)真實(shí)世界的惡劣工況，這是產(chǎn)品從設(shè)計走向可靠應(yīng)用不可或缺的環(huán)節(jié)。隨著可再生能源占比增加和電網(wǎng)復(fù)雜度提升，這類測試的重要性將進(jìn)一步凸顯。

ITECH如何進(jìn)行異常電網(wǎng)的模擬？

1.標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)測試

IT7900系列電網(wǎng)模擬器350V機(jī)型提供符合IEC 61000-4-11/4-13/4-14/4-17/4-27/4-28/4-29法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)測試曲線。用戶在測試法規(guī)符合性測試時，可以直接調(diào)用。

IT7900完成IEC 61000-4-11法規(guī)的實(shí)測波形

該功能下既提供符合法規(guī)要求的標(biāo)準(zhǔn)的測試曲線，也提供自定義功能，用戶可以自行根據(jù)法規(guī)要求的項(xiàng)目進(jìn)行自定義，對待測物進(jìn)行法規(guī)擴(kuò)展測試。

2.List功能/自定義波形

如客戶有自己的測試標(biāo)準(zhǔn)，如廠標(biāo)或產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)，可將已有波形數(shù)據(jù)通過List功能編輯或自定義波形導(dǎo)入。

某儲能用戶的測試要求及實(shí)測結(jié)果

3.電網(wǎng)仿真與模擬

若客戶想要模擬當(dāng)?shù)貙?shí)際的電網(wǎng)情況，可以使用電壓信號采集與仿真功能。IT7900系列電網(wǎng)模擬器可以作為數(shù)據(jù)采樣設(shè)備，從其他儀器端采集電壓變化信號。通過此功能，用戶可以實(shí)現(xiàn)采集待測物實(shí)際的電網(wǎng)電壓變化狀態(tài)，再利用導(dǎo)入功能，將采集后的電網(wǎng)波形導(dǎo)入到IT7900儀器中，復(fù)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)。

IT7900信號采集及信號仿真界面

IT7900系列電網(wǎng)模擬器代表了新一代的可編程，全四象限電網(wǎng)模擬器，同時還可作為四象限功率放大器，適用于各類并網(wǎng)產(chǎn)品的測試，如PCS，儲能系統(tǒng)，微電網(wǎng)，BOBC(V2X)以及電力相關(guān)硬體回路模擬(PHiL)等等。IT7900采用碳化硅(SiC)技術(shù)，提供專業(yè)的孤島測試模式，用戶可設(shè)定R,L,C及有功，無功功率參數(shù)，模擬電網(wǎng)非線性負(fù)載，實(shí)現(xiàn)防孤島效應(yīng)保護(hù)認(rèn)證測試。同時具備能量回收功能，提供100%電流吸收能力，并經(jīng)由設(shè)備回饋到電網(wǎng)，節(jié)省了用電和散熱成本。

IT7900系列具有多款機(jī)型：1U無面板機(jī)型及2U觸屏機(jī)型功率可達(dá)6kVA適用于系統(tǒng)集成。3U機(jī)型功率可達(dá)15kVA，通過主從并機(jī)可輕松擴(kuò)展功率至960kVA。豐富的操作模式滿足用戶單相，三相，反相及多通道測試需求，反相模式下電壓可擴(kuò)展至200%額定電壓。強(qiáng)大的任意波形編輯功能可模擬各種電網(wǎng)擾動波形，是測試和研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的理想選擇。

IT7900高壓機(jī)型具有700VL-N，甚至可以滿足1050VL-N，在高壓穿越測試、工業(yè)供電上具有更強(qiáng)的表現(xiàn)。IT7900E系列是3U/21kVA高功率密度系列。IT7900P/EP系列高性能電網(wǎng)模擬器在源模式下即IT7900，載模式下具有IT8200完整交直流電子負(fù)載功能。