致茂電子 Chroma ATE Inc.

交流電源供應器
交流電源供應器

回收式電網模擬電源 Model 61800 Series

CE Mark Taiwan Excellence
主要特色:
  • 功率規格
    61830 : 30kVA
    61845 : 45kVA
    61860 : 60kVA 
    (具備並聯功能,最大可達300kVA)
  • 電壓規格 : 0~300V, 400V (選配)
  • 頻率 : DC, 30Hz~100Hz
  • 可選擇單相或三相交流輸出
  • 能源回收功能,可提供100%額定電流回收能力
  • 符合PV inverter、Smart Grid及EV相關產品測試應用
  • 可控制電壓及頻率的變動速率
  • 可設定電壓和電流的輸出限制
  • 可設定電壓波形0~360度開關機角度
  • 輸出電壓變化的同步TTL信號
  • LIST、STEP、PULSE模式做測試電源擾動(PLD)模擬
  • 電壓瞬斷瞬變模擬(符合LVRT低電壓穿越測試)
  • 諧波和間諧波的失真波形合成
  • 參數量測功能包括個階電流諧波成份
  • 可程式化類比介面
  • 數位介面 : GPIB、RS-232、USB、乙太網路
  • 並聯模式只支援三相輸出
  • 能源回收式交流負載功能 (選配)
  • 120kVA 800VLN 串聯高壓功能 (選配)

目前市場對替代能源的需求正在穩定增長中,因此對於並網型分散式電源的配置、例如太陽能發電和風力發電設備已訂出特定規範和測試標準(例如:IEEE 1547 / IEC 61000-3-15 / IEC 62116)。對此個設備製造商必須依照規範來進行測試以證明設備符合標準。

主要功能及應用

61800系列回收式電網模擬電源為定電壓輸出,可應用於一般用電產品(例如: 家電產品,開關式電源)的測試,61800系列會對負載輸出功率,同時以拉載過電流設定(OCP)來保護61800。當待測物為會將能量回饋到電網的產品(例如:太陽能逆變器,雙向充放電機)等分散式發電設備,在輸出電壓的同時,若偵測到輸出得功率為”負(-)”功率時,61800就會啟動能源回收機制,將逆變器所產生的逆灌電流/負功率能量轉換到交流電網。不像一般交流電源無法承受待測物回灌能量,61800系列可應用到正負電壓/電流正反方向的全四象限,且具備能源回收功能,正足以成為電網模擬電源。

回收式電網模擬電源-主要功能及應用

全四象限、能源回收功能

全四象限、能源回收功能   
    電流輸出波形                                  電流回灌波形

除了分散式電源測試應用外,61800系列回收式電網模擬電源還可符合應用於智能電網和電動汽車相關的測試應用,例如:電動車對電網測試(V2G)、能源儲存系統測試(ESS)。61800系列回收式電網模擬電源不僅限於產品開發RD階段使用,也可應用於產品品質驗證和生產階段。

61800系列機種使用全數位式控制技術, 可在最大相電壓300V及30Hz到100Hz頻率的輸出範圍下,提供最大功率。不僅可輸出純交流電壓,還有AC+DC輸出模式來擴大應用,測試直流偏壓成份。另外能提供方均根電流的2倍峰值連續最大輸出,適用於做待測物的輸入湧浪電流測試。

除了可輸出平穩的電壓和頻率外,61800系列提供強大編輯功能模式(STEP/PULSE/LIST),可模擬多種電網異常及擾動狀態以符合測試需求。STEP和PULSE模式提供來單步或連續的電壓變動。此功能常用來模擬電源干擾,例如週期瞬降,瞬間高壓,電壓漸降等。使用者可使用LIST模式來編輯更複雜的測試波形,包含100個序列可設定開始與結束的狀態,波形成份可含AC和DC,幾乎可組成想要的所有信號波形。運用這些模式,61800系列可模擬各種各樣的電壓瞬降,中斷和變異的波形,同時做為符合IEC 61000-4-11(認證前測試)和-4-13/ -4-14/ -4-28的法規免疫性測試。

提供強大編輯功能模式(STEP/PULSE/LIST)

使用者可應用SYNTHESIS(合成)功能,以50Hz或60Hz為基本頻率,來設定40階的諧波成份,形成週期性的失真波形。另外提供INTERHAR功能,這是用來在基頻之外,設定另一個非諧波的變動頻率成份,可從0.01Hz掃描到2400Hz,能幫助發現待測物輸入端的諧振點或抗干擾的脆弱點。

諧波波形

61800系列機種提供前面板的LCD顯示器和鍵盤,讓使用者容易手動操作,或是可透過標準配備的介面GPIB、RS-232、USB及乙太網路接口來進行電腦的數位控制。Chroma也提供儀器的控制驅動器,配合在Labview軟體下,來做控制系統的程式整合使用。

微電網測試

61800系列回收式電網模擬電源可提供微電網測試所需要的諧波失真電壓、頻率條件,以符合模擬電網的特性。最重要的,61800能源回收功能可以將待測物所產生的電能回饋到交流電網,符合微電網測試需求。61800系列產品的輸入端對交流電網已包含隔離設計,因此對於模擬微電網的待測物端不需要另外安裝隔離裝置。

微電網測試

並網型分散式發電設備法規測試

61800系列回收式電網模擬電源符合應用於並網型分散式發電設備法規測試(例如 : IEEE 1547 / IEC 61000-3-15 / IEC 62116) ,主要測試項目如下:

  • 電網電壓異常測試 (Voltage Abnormality Test)
  • 電網頻率異常測試 (Frequency Abnormality Test)
  • 反孤島測試 (Anti-islanding Test)
  • 低電壓穿越測試 (Low Voltage Ride Through Test)
  • 抗擾度測試 (Immunity Test) 電壓變化抗擾度測試 (IEC 61000-4-11/-4-34)
  • 限值測試 (Limit Test) 電流諧波及閃爍限值測試 (IEC 61000-3-2/-3-3)

 

節省能源

61800系列的能源回收功能提供了一個有效的節省能源的解決方案,例如:在測試太陽能逆變器所產生的能量可以完全經由61800回饋到電網,因此不需要另外搭配消耗功率電阻。(見下圖)

節省能源

 

低電壓穿越測試 (Low Voltage Ride Through Test)

當電網電壓發生異常狀況(例如:電壓跌落),並網型逆變器(PV Inverter)必須維持一段正常輸出時間,此時間由電壓跌落程度而定(例如:以BDEW標準,當電壓跌落至正常電壓的15%時,並網型逆變器必須維持150ms的正常輸出) ,符合低電壓穿越(LVRT)功能的PV inverter除了必須維持一段正常輸出時間要求外,還必須依照電壓跌落程度產生對應的無效功率。

61800系列回收式電網模擬電源可完全符合低電壓穿越測試需求,使用者可以使用波形編 輯功能中的LIST模式建立LVRT(低電壓穿越)測試條件,61800系列的電壓輸出變化反應速 度可完全符合LVRT測試要求。同時為要了解有諧波成份的電壓對於光伏逆變器輸出電流 TRD(額定總失真)的影響,61800的諧波合成功能可模擬不同諧波電網電壓以符合此測試需 求。 另外61800系列的輸出頻率解析度為0.01Hz,符合BDEW針對頻率解析度要求。

 

反孤島效應測試 (Anti-islanding Test)

61800系列回收式電網模擬電源可搭配8000測試系統以及A800067 RLC負載以符合IEEE 1547/ IEC 62116對於反孤島效應測試要求。

反孤島效應測試 (Anti-islanding Test)

 

任意功率放大器

Chroma 61800系列回收式電網模擬電源可支援外部輸入模擬訊號功能,允許使用者輸入從任意訊號產生器輸出的交流及直流波形並將此訊號放大,此 功能可搭配RTDS即時系統應用於HIL (Hardware In Loop)模擬以及還原現場發生的真實電源波形。從外部輸入模擬訊號至實際電壓輸出的延遲時間大約為 100μs。

61800 series 回收式電網模擬電源大功率應用

Chroma 61800 series 大功率應用

選購進階功能

61800系列新增加選購配件功能,如B618000:能源回收式交流負載功能和 B618002:120kVA 800VLN XHV高壓功能,進一步擴展61800系列產品對於測試應 用能力。

能源回收式交流負載功能由CC整流模式、CP整流模式、CR模式、CC相位超前 (phase lead)/落後(lag)模式和CP相位超前/落後模式等多種模式組成。

整流模式主要應用於模擬非線性的整流性負載測試,類似Chroma 63800系列交流 負載運行特性,其電壓和電流工作在第一和第三象限區域。整流模式支持CC和CP 功能,其中電流,功率和CF為參數設置。

相位角度設定範圍為90度~-90度,以符合相位超前/落後模式模擬電感和電容式負載下的相應電壓和電流條件。61800的能源回收式交流負載功能的電流 波形在相位超前/落後模式下為正弦波形(電流、PF和相角為參數設置),當相位角度設置在90.1度~180度(-90度~-180度) ,61800會成為電流源(current source)。61800的能源回收式交流負載功能主要用於EVSE充電站、混合式逆變器、PCS、UPS、微電網(micro-grid)相關測試應用。

B618002 120kVA 800VLN XHV選購配件以兩台61860串聯連接達到800VLN 相電壓(1385VLL )輸出實現。相較於一般使用升壓變壓器達到高電壓方式, B618002 XHV選購配件可以提供更佳的輸出電壓暫態性能及特性,以符合應用於高壓光伏逆變器(HV PV Inverter)測試需求(線電壓高達1000VLL )。