摘要：隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展，越來越多的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)，由于電網(wǎng)自身特征，對光伏并網(wǎng)逆變器的性能提出了嚴(yán)格的測試要求。本文主要針對并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試，反孤島效應(yīng)測試和低壓穿越測試三項測試需求，介紹艾德克斯電子的 IT7300可編程交流電源在其中的作用。

一、光伏并網(wǎng)逆變器

光伏并網(wǎng)逆變器是光伏系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制的核心，是把太陽能電池所輸出的直流電轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電再輸入電網(wǎng)的設(shè)備。逆變器效率的高低影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的高低，因此，逆變器的性能保障非常重要。

二、光伏并網(wǎng)逆變器測試需求

由于要通過光伏并網(wǎng)逆變器直接將電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波電流饋入電網(wǎng)，那么電網(wǎng)的任何變動都會對光伏逆變器正常運作產(chǎn)生影響，因此對逆變器性能的測試中逆變器對于電網(wǎng)變動的反應(yīng)是十分重要的測試項目。下面詳細介紹一下逆變器電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試、反孤島效應(yīng)測試以及低電壓穿越測試三項測試內(nèi)容。

1.電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試。測試逆變器是否在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)(電壓正常的情況下)逆變器可以正常工作;在規(guī)定的頻率范圍段，逆變器正常運行規(guī)定的時間后，停止并網(wǎng)供電;在規(guī)定的頻率范圍外則認為電網(wǎng)頻率異常，并網(wǎng)逆變器停止工作。其頻率響應(yīng)時間必須滿足下表要求

2.反孤島效應(yīng)測試。“孤島”是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于光伏逆變器的存在，使電網(wǎng)停電區(qū)部分線路仍維持帶電狀態(tài)，形成電力供應(yīng)的 “孤島”。此狀態(tài)可能會帶來一系列的安全隱患和事故糾紛，危及人身安全，造成設(shè)備損壞，因此就有了反孤島效應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中要求包括：電網(wǎng)失壓時，防孤島效應(yīng)保護必須在2秒內(nèi)完成，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。

反孤島效應(yīng)的檢測分為被動式和主動式兩種。被動式孤島檢測方法通過檢測逆變器輸出是否偏離并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時無法檢測出孤島效應(yīng)的發(fā)生。主動式孤島檢測方法通過控制逆變器輸出電壓和頻率與電網(wǎng)的電壓和頻率存在一定的誤差(誤差在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi))，當(dāng)電網(wǎng)工作正常時，由于鎖相電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的誤差始終在一個較小的范圍內(nèi);但是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時與之前的誤差累積，從而導(dǎo)致誤差進一步增加，直到超過并未標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，觸發(fā)孤島效應(yīng)保護電路。該方法檢測精度高，檢測盲區(qū)小，因此被更多的采用，而主動式檢測方法需要一臺不斷的調(diào)節(jié)模擬電網(wǎng)的電壓頻率的變化的可編程交流電源來實現(xiàn)。

3.低電壓穿越(LVRT)測試。對于光伏電站當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而“穿越”這個低電壓區(qū)域(我國光伏并網(wǎng)逆變器LVRT的測試標(biāo)準(zhǔn)見下圖)。

由以上測試項目的介紹可以發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的這些性能測試，需要提供一個功能強大的交流電源，能夠滿足模擬電網(wǎng)的上述變化特征的需求。

三、艾德克斯IT7300系列可編程交流電源

艾德克斯電子多年一直致力于電源及電源測試領(lǐng)域的研究，針對交流電更大范圍及更復(fù)雜的變動特性，研發(fā)推出了IT7300系列可編程交流電源，該系列電源可提供模擬各種正常及異常的交流電輸入情況，并能量測待測物重要的電性能參數(shù)，滿足光伏并網(wǎng)逆變器上述測試的要求。

IT7300系列交流電源電壓規(guī)格為0~500V,頻率在45Hz~500Hz范圍內(nèi)可調(diào)，滿足電網(wǎng)模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過面板上的按鍵實時設(shè)定所需電源的波形，模擬電壓、頻率緩升降、電源瞬斷、突波、特定相位角開啟或關(guān)閉等特性，根據(jù)需要模擬電網(wǎng)的各種正常及異常狀況，能夠更有效地實施并網(wǎng)逆變器性能測試。

IT7300系列交流電源還提供LIST功能，可模擬標(biāo)準(zhǔn)正弦波，突波和陷波，且波形上升和下降沿可設(shè)定，擬合交流正弦波形幅值遞增和遞減的情況。List波形可以根據(jù)需要自行設(shè)定電壓有效值，頻率，上升和下降時間、延時時間等參數(shù)，因此對于編輯測試標(biāo)準(zhǔn)中電網(wǎng)電壓故障跌落直到恢復(fù)的變化過程，并自動運行變化，實現(xiàn)低電壓穿越測試。

艾德克斯電子的IT7300系列交流電源提供功能強大且穩(wěn)定的交流電源，模擬待測物實際工作環(huán)境，完成待測物相關(guān)性能的測試。該系列交流電源除了可以應(yīng)用于光伏領(lǐng)域的測試還可應(yīng)用于電子電機產(chǎn)業(yè)、照明、航空、軍工等廣泛領(lǐng)域。