一种用于柔性热倒装置的性能测试系统及方法与流程

本发明涉及一种用于柔性热倒装置的性能测试系统及方法，属于柔性热倒装置。

背景技术：

1、目前，城市小区内一般采用双电源供电，且在低压侧配置母联开关并在必要时进行负荷转供。但是，任意一台配变故障或计划检修时，都会给负荷带来1次停电；且在检修完毕恢复供电的过程中需要断开母联开关，再次造成1次负荷停电，共计2次停电。为减少负荷停电次数，一些研究中开始利用电力电子技术研制柔性热倒装置进行负荷热转供。

2、在柔性热倒装置投运前需要进行性能测试，需要通过两台配电变压器搭建性能测试环境，经济性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于柔性热倒装置的性能测试系统及方法，减少性能测试环境中所需变压器台数，提高测试环境构建的经济性。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种用于柔性热倒装置的性能测试系统，包括配电变压器、第一出线开关kp1、第二出线开关kp2、母联断路器km、第一出线负荷、第二出线负荷以及柔性热倒装置，其中：

4、所述第一出线开关kp1、第二出线开关kp2均与配电变压器的出线相连，作为配电变压器的出线断路器，所述母联断路器km的进线端与第一出线开关kp1的出线端相连，所述母联断路器km的出线端与第二出线开关kp2的出线端相连，所述柔性热倒装置的输入端与第一出线开关kp1的出线端相连，所述柔性热倒装置的输出端与第二出线开关kp2的出线端相连，所述第一出线负荷、第二出线负荷分别与第一出线开关kp1、第二出线开关kp2的出线端相连。

5、进一步的，所述柔性热倒装置配置两路采样输入信号，分别为第一采样点和第二采样点，用于采样第二出线开关kp2进线端与出线端的电压信息。

6、进一步的，所述配电变压器采用dyn11接线，其输出从左至右分别为a、b、c、n相。

7、进一步的，所述第一出线开关kp1的进线端有四个端子a11、b11、c11、n11，分别与配电变压器的a、b、c、n相出线相连，所述第一出线开关kp1的出线端有四个端子a12、b12、c12、n12，分别与第一出线负荷的a、b、c、n相相连，当第一出线开关kp1闭合时，a11与a12为同一相，b11与b12为同一相,c11与c12为同一相，n11与n12为同一相。

8、进一步的，所述第二出线开关kp2的进线端有四个端子a21、b21、c21、n21，分别与配电变压器的b、c、a、n相出线相连，所述第二出线开关kp2的出线端有四个端子a22、b22、c22、n22，分别与第二出线负荷的a、b、c、n相相连，当第二出线开关kp2闭合时，a21与a22为同一相，b21与b22为同一相,c21与c22为同一相，n21与n22为同一相。

9、进一步的，当kp1、kp2同时闭合时，kp1、kp2出线侧存在120°相位差，用于模拟存在两台配变的性能测试环境。

10、进一步的，所述母联断路器km的进线端有四个端子a31、b31、c31、n31，分别与第一出线开关kp1的出线端四个端子a12、b12、c12、n12相连；所述母联断路器km的出线端有四个端子a32、b32、c32、n32，分别与第二出线开关kp2的出线端四个端子a22、b22、c22、n22相连，当km闭合时，a31与a32为同一相，b31与b32为同一相,c31与c32为同一相，n31与n32为同一相。

11、进一步的，所述柔性热倒装置包括ac/dc整流模块、dc/ac逆变模块、第一断路器k1、第二断路器k2、及监控系统，所述柔性热倒装置的输入端有四个端子a1、b1、c1、n1，分别与第一断路器k1的输入端相连，所述柔性热倒装置的输出端有四个端子a2、b2、c2、n2，分别与第二断路器k2的输出端相连，所述ac/dc整流模块、dc/ac逆变模块均采用三相四线制接线，所述监控系统分别与第一断路器k1、第二断路器k2、ac/dc整流模块以及dc/ac逆变模块相连，所述监控系统用于实时采集第一断路器k1、第二断路器k2的状态信息，并对第一断路器k1、第二断路器k2下发分合闸指令，同时实时采集ac/dc整流模块、dc/ac逆变模块的电压、电流、功率、设备温度信息，对ac/dc整流模块、dc/ac逆变模块下发启机、停机指令；所述柔性热倒装置的输入端a1、b1、c1、n1分别与第一出线开关kp1的出线端四个端子a12、b12、c12、n12相连，所述柔性热倒装置的输出端a2、b2、c2、n2分别与第二出线开关kp2的出线端四个端子a22、b22、c22、n22相连。

12、第二方面，本发明提供一种用于柔性热倒装置的性能测试方法，适用于前述所述的用于柔性热倒装置的性能测试系统，在计划检修场景下，所述性能测试方法包括：

13、构建初始状态，包括：断开km、k1、k2，闭合kp1、kp2，此时第一负荷、第二负荷均处于运行状态，第一负荷由kp1提供功率、第二负荷由kp2提供功率，模拟第一负荷、第二负荷分别由不同的配变供电，其中，第二负荷为待转供负荷；

14、构建母联转供状态，包括：断开kp2，此时第二负荷失电，随后闭合km，第二负荷由母联支路供电；

15、构建柔性热倒装置转供状态，包括：

16、闭合k1，ac/dc整流模块采用定直流母线电压控制；

17、待直流电压稳定后，启动ac/dc整流模块并采用定交流侧电压及频率控制，对第一采样点输入的电压信息进行锁相，并调节输出电压幅值与之一致；

18、待输出交流电压稳定后，并通过监控系统核验k2两侧的电压幅值及相位是否一致，若一致，则闭合k2，然后断开km，此时第二负荷由柔性热倒装置转供，

19、核验整个过程中是否可以实现第二负荷电源的无缝切换，是否会造成第二负荷的停电，若未造成第二负荷停电，则在这个切换过程中可认为热倒转供装置性能合格；

20、构建供电恢复状态，包括：

21、将柔性热倒装置锁相位置由第一采样点切换为第二采样点，调整装置ac/dc整流模块输出电压的幅值及相位；

22、当ac/dc整流模块输出交流电压稳定、且kp2两端电压幅值及相位一致时，闭合kp2、并断开k2，完成kp2对第二负荷的恢复供电；

23、核验整个过程中是否会造成第二负荷的停电，若未造成第二负荷停电，则在这个切换过程中可认为热倒转供装置性能合格；

24、若在构建柔性热倒装置转供状态、构建供电恢复状态步骤中热倒转供装置均可实现无缝切换，则认为装置性能合格。

25、进一步的，在计划检修场景下，所述性能测试方法，包括：

26、构建初始状态，包括：断开km、k1、k2，闭合kp1、kp2，此时第一负荷、第二负荷均处于运行状态，第一负荷由kp1提供功率、第二负荷由kp2提供功率，模拟第一负荷、第二负荷分别由不同的配变供电，其中，第二负荷为待转供负荷；

27、构建热倒转供状态，包括：

28、闭合k1，ac/dc整流模块采用定直流母线电压控制；

29、待直流电压稳定后，启动dc/ac逆变模块并采用定交流侧电压及频率控制，对第一采样点输入的电压信息进行锁相，并调节输出电压幅值与之一致；

30、待输出交流电压稳定后，并通过监控系统核验k2两侧的电压幅值及相位是否一致，若一致，则闭合k2，然后断开kp2，此时第二负荷由柔性热倒装置转供；

31、核验整个过程中是否可以实现第二负荷电源的无缝切换，是否会造成第二负荷的停电，若未造成第二负荷停电，则在这个切换过程中可认为热倒转供装置性能合格；

32、构建供电恢复状态，包括：

33、将柔性热倒装置锁相位置由第一采样点切换为第二采样点，调整装置dc/ac逆变模块输出电压的幅值及相位；

34、当dc/ac逆变模块输出交流电压稳定、且kp2两端电压幅值及相位一致时，闭合kp2、并断开k2，完成kp2对第二负荷的恢复供电；

35、核验整个过程中是否会造成第二负荷的停电，若未造成第二负荷停电，则在这个切换过程中可认为热倒转供装置性能合格；

36、若在构建热倒转供状态、构建供电恢复状态步骤中热倒转供装置均可实现无缝切换，则认为装置性能合格。

37、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

38、本发明提供一种用于柔性热倒装置的性能测试系统及方法，通过设置一台配电变压器与第一出线开关kp1、第二出线开关kp2、母联断路器km、第一出线负荷、第二出线负荷以及柔性热倒装置相连接，相比于常规测试环境构建方法减少了性能测试环境中所需变压器台数，提高了测试环境构建的经济性。