微电网测试解决方案

分布式发电 — 微电网系统的测试应用方案 微电网系统 微电网是规模较小的分散独立系统，把各种微电源，储能设备直接连接到用 户端，增加本地用电可靠性，降低传输损耗。目前通过发展微电网技术，可 促进新能源技术研究，包括风能、太阳能、水力发电、地热能、生物能源的 研究和发展 。 微电 网既 可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。 微电 网未来将是我国坚强智能电网必不可少的组成部分。 微电网系统存在的问题 微电网中大量采用了风力发电、光伏发电设备。相对于传统的发电方 式，微网的分布式发电容量偏小 ,功率输出不稳定 ,这会导致并网后影 响电网的电能质量。且微网中，会有大量电力电子器件的应用，也会 导致电能质量问题 。 另 外储能、电力电子、分布式电源等装置的问题也都会导致微电网的 故障。 风力与光伏发电并网存在的电能质量问题 风力发电 Ø 电能质量问题 电压偏差、闪变、三相电压不平衡、电压和电流谐波等 Ø 低电压穿越问题 风 力发电电能质量测试内容： 电压偏差、闪变、三相电压不平衡、电压谐波总畸变率及 1-50次分量、电流谐波 1-50 次分量和 无功功率、电网电压暂降和中断（低电压穿越，在风电场并网点测试） 光伏发电 Ø 电能质量问题 电压偏差、频率偏差、谐波、三相电压不平衡、闪变等 Ø 低电压穿越问题 光伏发电电能质量测试内容： 电压偏差、频率偏差、谐波、三相电压不平衡、闪变、直流分量、功率因数、逆变器 效率测试、电网电压跌落（低电压穿越，在光伏电站并网点测试） 微 网及分布式发电的规定和标准 1.国网 《 分 布式光伏发电接入配电网相关技术规 定 》 q第 6条要求 “分布式光伏公共连接点的电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平 衡、间谐波等电能质量指标满足 GB/T 12325、 GB/T 12326、 GB/T 14549、 GB/T 15543、 GB/T 24337等电能质量国家标准规定 。 q第 8.3条要求 “分布式光伏应装设满 足 GB/T 19862 《 电能质 量监 测设备通用要求 》 要求 的 A级 电能质量监测装置 。 2.国网标准 Q/GDW 666-2011《 分布式电源接入配电网测试技术规范 》 q规范对 于谐波、电压 偏 差、频率偏差、三相不平衡、电压闪变 等 都有测试要求。 3. 《 微电网接入配电网测试规范 》 、 《 微电网接入配电网系统调试与验收规范 》 、 《 微电 网接入配电网运行控制规范 》 三项国家标准征求意见 稿通过审查 其中 《 微电网接入配电网测试规范 》 明确了微电网并网测试内 容， 为微电网接入配电网的 并网测试提供了依据； 《 微电网接入配电网系统调试与验收规范 》 规定了微电网接入系统 设备调试和系统调试的项目和方 法 ;《 微电网接入配电网运行控制规范 》 规定了微电网接 入配电网在联络线交换功率控制、并网 /离网控制、电网异常响应等方面应满足的运行控 制要求 。 以上标准内容均涉及电能质量。 4.《 微电网接入配电网测试规范 》 国网企 业标准通过审 查 q此标准系统的提出了微电网接入配电网所应遵循的各项测试技术要求，包括不同电压等 级微电网接入配电网的测试条件、测试项目和测试方法 等 。 微电网测试应用方案 幻灯片 6 F1760专家型电能质量分析 仪或者 F435II高级 电能质量和电能量分析仪： 检 测电压偏差、频率偏差、低电压穿越、闪 变、三相电压不平衡、电压和电流谐波（包 括直流分量）等。 对于整个微电网系统的测 试而言， 福禄克能够提供包括针对电力电子设备、储 能设备、分布式电源、负荷监控、保护装置的一整套测试工具，涵盖了电能质 量、功率参数、转换效率、绝缘、接地、蓄电池内阻、交直流波形、 mA和 mV 模拟信号等的检测和分析。 微电网测试应用方案 幻灯片 7 Norma 4000/5000功率分析 仪： 检 测三相交流电压电流、输入直流电压电 流、输入输出功率（功率波动特性测试）、 效率，包括输出电压和电流等的谐波分析。 F190-II系列手 持式示波 表： 观 察 PWM调制规律、测试电力电子器件损 耗、捕捉瞬态异常信号、驱动脉冲测量、开 关损耗测量。 微电网测试应用方案 幻灯片 8 F1550C绝缘电阻测试 仪： 测 量逆变器的输入电路对地、输出电路对地 的绝缘电阻值。测量绝缘电阻合格后，才能 进行绝缘强度试验。 Fluke BT521蓄电池内阻测试 仪： 微 电网储能蓄电池的内阻、温度和充电纹波 测量。 型号 ： F1760专家级三相电能质量分析仪 幻灯片 9 主要性能特点： •完全满足 IEC 61000-4-30 A 级标准 ，测试 结果真实有效，有第三方认证证书 •GPS 时间同步 ，便于分析发生的电能质量 事件的关联性 •安全按用户的需求进行灵活设置：可配置 各个参数的限值及记录模式、电压电流变 比、存储器的分配、 可自定义算法 •10 MHz， 6000 Vpk 波形捕获能力。不会漏 掉发生时间很短的瞬变现象 •2 GB 数据存储空间，而且通过存储器管理 功能存储时间一目了然！ •智能附件，仪器自动检测并配置电压和电 流传感器，即插即用 •坚固的现场应用设计，可靠耐用！ •行业中最高的安全等级： • CAT IV 600V / CAT III 1000V 435-II 高级电能质量和电能量分析 仪 • 功 率和电能量损失分析 • 基本电能质量功能 ： V/A/Hz、 功率和 电能、 暂降、暂升、谐波、不平衡 • 逆变器效 率测试功能 • 记录功能：记录时间间隔最小为 0.25 秒 • 高级电能质量功能：闪变 、瞬变、控 制信号电压 • 完全符合 IEC61000-4-30 A 级标 准 • 电参 数录波（ PowerWave） • 事件波形捕获 型号 ： 435-II电能质量和电能量分析仪功能 现在已推出功能最强大 的 电能量记录和电能质量排障工具 幻灯片 10 逆变器效率测试功能解决的问题 幻灯片 11 • Fluke 430-II 的各个型号可同时 测量太阳能电池阵中的直流输出 功率 和 并网 逆变器 的交流输出功 率。 • 仪器电压和电流相位（ L1/A、 L2/B 和 L3/C）测量交流输出功 率（中性通道 (V&I) 则测量直流 功率）。 • 需要在 中性线通道 上使用霍尔效 应探头，以用于测量直流电流。 • 通过同时测量并网逆变器输入 和 输出 功率， 可以 对效率进行 计 算。 • 逆变器效率将会有所不同，具体 取决于： – 输入电能量和输出负载情况 – 工作温度 录波功能 幻灯片 12 • 一种多通道高速数据捕获系统。 • 捕获电压、电流和频率趋势。 • 同时捕获长度较长的完整波形。 • 每隔半个周期同步计算一次平均 值。 • 在启动发电机或大型电机时，这是 捕获完整电气细节的理想工具。 • 同时关联所有三相电流、电压和频 率之间的关系。 中文电能质量报表软件 F430II仪器会附带符合中国电能质量国家标准的的中文报表软件。报表内容包括谐波（ THD和高达 50次的分量）、间谐波、闪变、不平衡、频率偏差和电压偏差等，并且限值 可以自定义修改。 幻灯片 13 IEC 61000-4-30 A级证书 幻灯片 14 v 完全符合 A级标准既确保了电 能质 量指标的测量准确度，又保证 了测 试分析结果的权威性 。 v 标 准不仅给出了电能质量测试仪器 的精度等级，也规定了电能质量参 数的算法。 v IEC 61000-4-30标 准已经被采纳为国 家标准！ 等同 于 《 GB/T17626.30- 2012电磁兼容 试验和测量技术 电 能质量测量方 法 》 v F1760 & F453II都有 IEC 61000-4-30 A 级认证 并网逆 变器性能测试方案 -NORMA4000 幻灯片 15 •输 出单相、三 相交流电压电流、输入直流电压电流测试 •输入输出功率、效率测试 •输出电压、电流等的谐波分析 NORMA 4000/5000 宽 频带功率分析仪 Norma显 示屏和用户界面 幻灯片 16 • 简单的用户界面，使测量和分析变得简单 • 5.7“ / 144mm - 320 x 240 像素 – 用户可选的背光照明和对比度 • 薄膜键盘 在屏幕上移动光标，输 入值来修改参数 量程、 AC/DC、 峰值、测量表 以不同的颜色 表示每一相 设置 基本配置、同步及其它 屏幕下方 的功能键 单通道 /总值 保持 /运行，存储和打印 在数字和图形屏 幕之间滚动显示 （矢量、谐波、 记录、 DSO） 如何保证功率测量的准确度 ? 幻灯片 17 NORMA 宽频带高精度功率分析仪主要特点 幻灯片 18 • 精度高，电压电流 0.03%（最高） • 频带宽， DC--10MHz • 采样速度快， 0.33MHZ或 1MHz，尤其适合测量复杂波形（包括谐波） • 不间断平均值，有效数据时间窗口 从 15ms-3600s • 各通道严格同步采样， 专利的高速内部数据总线技术 • 独有的 Guard技术， 高共模抑制比，抗干扰能力强 • 可将测量数据以表格形式、波形图形式、柱状图形式、向量图形式显示 • 选配分流器，电流探头、电压传感器可测量高电压、 • 长时间校准时间（ 2年校准周期） 型号 ： F190II系列手持式示波表 幻灯片 19 新 ScopeMeter 190 II 系列 – 60 MHz、 100 MHz 、 200 MHz或 500 MHz – 190-XX4， 4 通道 – 190-XX2， 2 通道 + 5000 字 DMM – 实 时采样率最高达 5 GS/s，分辨率为 200 ps • 便携式示波器用于： – 手持式便携示波器用于诊断工业电子设备故障 – 灰尘、不安全、恶劣环境 – 供工业维护专家使用 • 满足新应用的需求 – 安全等级为 1000 V CAT III 的电力电子设备 – 4 通道和 10 k 存储器，提高了性能 • 针对客户需求的增强 – 锂电池，易于操作的电池舱门 – USB 端口， PC连通性，数据可储存在 USB 存储装置 手持式示波表应用 幻灯片 20 1、新能源行业 -风能，太阳 能： 风能： （ 1）风机发电波形检测； （ 2）风机电控柜检测； （ 3）逆变电路检测； （ 4）风机配电柜出厂老化试验 太阳能： （ 1）逆变器检测； （ 2） 光伏转换器测试； （ 3）充放电测试； （ 4）光伏控制柜。 客户：华锐风电， 内蒙古瑞能 保定天威英利， 中硅高科 并网式光伏发电系统 离网式光伏发电系统 第 三 方 检 测 手持式示波表应 用 幻灯片 21 风能研发及现场服务 ： （ 1）风机发电波形检测； （ 2）风机电控柜检测； （ 3）逆变电路检测； （ 4）风机配电柜出厂老化试 验 （ 5）质管部电气部分验收 （ 6）大型风电场风电机组集 中和远程监控： Profibus通信 1、风机控制器 (天诚同创，丹麦 Mita,科诺伟 业 ) （ 1）主控制系统（ BeckHoff, 科诺伟业） 机舱控制柜； 塔基控制柜。 （ 2）变浆控制系统 （ 3）逆变器 -变频系统（天津 瑞能双馈风电逆变器） 风机的大脑 型号 ： F1550C绝缘电阻测试仪 幻灯片 22 • 可 选测试电压 范 围 ， 250 至 1000 V， 50 V 步 进 ；高于 1000 V， 100 V 步 进 。 • 测 量 值 可被存 储 于多达 99 个存 储 器 位置，每个位置均分配有用 户 定 义 的 独一无二的 标签 ，便于 调 用 • PC 接口，用于 预 防性和 预测 性 维护 计 划 • 自 动计 算介 电 吸收 (DAR) 和极化指数 (PI)，无需 额 外 设 置 • 保 护 系 统 ，消除表面漏 电 流 对 大 电 阻 测 量的影响。 • 电 容和漏 电 流 测 量 • 斜坡功能，用于 击 穿 测试 • CAT III 1000 V、 CAT IV 600 V 安全等 级 型号 ： BT 521蓄电池内阻测试仪 幻灯片 23 • 内阻测试功能 • 1000V直流电压测试 • 600V交流电压 测试 • 纹波测试功能 • 电压电流频率测试 • 交 直流电流测试 • 负极柱温度测试 福禄克电能质量资料库 幻灯片 24 技术文集： 《 现代电能质量测量技术 》 、 《 电能质量应用文集 》 福禄克中国客户服务中心热线： 400-810-3435 福禄克可提供的： •12 个教育模块 •11 种行业方案 •5 本行业应用文集 •30种以上单页应用文集 •…… 公司网址： www.fluke.com.cn 技术支持网址： http://www.Flukepq.cn 官方微博： http://weibo.com/flukepq