FTT760電力柔性控制測(cè)試儀

隨著以新能源為主題的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力電子器件在電網(wǎng)中的滲透率越來(lái)越高，電網(wǎng)愈發(fā)柔性，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，傳統(tǒng)的調(diào)頻方式已不能滿(mǎn)足新能源接入后的調(diào)節(jié)需求，因此亟需在新能源場(chǎng)站通過(guò)采用相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、逆變器或者加裝獨(dú)立控制裝置等方法來(lái)完成有功——頻率下垂特性控制，使其具備參與電網(wǎng)快速頻率調(diào)整的能力。目前，新能源場(chǎng)站參與電網(wǎng)一次調(diào)頻控制試驗(yàn)測(cè)試方法主要依靠頻率信號(hào)發(fā)生裝置和錄波儀等，缺少一次調(diào)頻測(cè)試的專(zhuān)用測(cè)試裝置。現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)時(shí)受限于負(fù)荷工況，檢測(cè)分為高負(fù)荷和低負(fù)荷工況下測(cè)試，一次測(cè)試的時(shí)間在5至7天，時(shí)間長(zhǎng)，檢測(cè)任務(wù)繁瑣，工具不專(zhuān)業(yè)，需要專(zhuān)業(yè)工程師來(lái)操作分析，無(wú)法規(guī)避測(cè)試中環(huán)境的突變，大大增加了工作量。

FTT760電力柔性控制測(cè)試儀就是為了解決上述痛點(diǎn)而研制的。

FTT760采用高速雙A9處理器、大容量FPGA芯片，保證高速數(shù)據(jù)采樣、大數(shù)量級(jí)的計(jì)算，結(jié)合多年積累、先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，為客戶(hù)提供穩(wěn)定可靠的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)；根據(jù)應(yīng)用的需要可以配置不同種類(lèi)、不同數(shù)量的插件，提高了裝置的可靠性和可維護(hù)性，其樣式圖如圖所示。

FTT760常用型號(hào)如下：FTT760，包含4個(gè)模擬信號(hào)插件，1個(gè)模擬量測(cè)插件，1個(gè)數(shù)字插件，可以應(yīng)用于光伏、風(fēng)電一次快頻系統(tǒng)等柔性設(shè)備檢測(cè)場(chǎng)合。如表所示。

特點(diǎn)

?  內(nèi)置工控機(jī)，配備Win7操作系統(tǒng);

?  面板式鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操作，也可外接鼠標(biāo)、鍵盤(pán);

?  10.1英寸液晶顯示，帶電容觸控;

?  體積小，重量輕，滿(mǎn)足便攜測(cè)試需求；

?  具備電壓、電流輸出、開(kāi)入開(kāi)出等接口，對(duì)一次調(diào)頻裝置施加激勵(lì)信號(hào)量；

?  具備串口、網(wǎng)口，滿(mǎn)足多樣化的通訊方式；

?  具備電壓輸出短路、電流輸出開(kāi)路、通道溫度過(guò)熱保護(hù)等多種保護(hù)功能；

?  具備電壓、電流錄波采集功能，可對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電氣量采集；

技術(shù)指標(biāo)

尺寸重量

FTT760機(jī)箱采用便攜式立式機(jī)箱，整潔美觀(guān)；采取了先進(jìn)的功放技術(shù)、風(fēng)道技術(shù)與模塊設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)優(yōu)越，重量大大減輕，僅為15Kg，便攜性與可維護(hù)性較好，箱體尺寸：360mm(寬)*200mm(高)*375mm(深)。

交流模擬信號(hào)插件

交流模擬信號(hào)插件包括1通道電壓； 技術(shù)指標(biāo)如下表所示。

直流模擬信號(hào)插件

?直流電壓通道

0～10V，輸出電流≤0.02A。

?直流電流通道

4～20mA量程，最大端電壓10V。

?開(kāi)關(guān)量直流電源通道

0～240V量程，最大負(fù)載容量10VA。

交流模擬測(cè)量插件

?交流電壓通道

板內(nèi)各通道共地，各通道與裝置工作電源間均具有2500V的隔離耐壓水平；

適用于測(cè)量工頻信號(hào)，頻帶50kHz，輸入阻抗為1M歐姆。

?交流電流通道

板內(nèi)各通道共地，各通道與裝置工作電源間均具有2500V的隔離耐壓水平；

互感器接入，對(duì)外各通道間隔離，各通道與裝置工作電源具有2500V的隔離耐壓水平；

采用專(zhuān)用鉗形CT輸入，對(duì)外各通道間隔離，各通道與裝置工作電源間均具有2500V的隔離耐壓水平；

        適用于測(cè)量工頻信號(hào)，頻帶50kHz。

數(shù)字插件

人機(jī)界面

工控機(jī)設(shè)計(jì)，可運(yùn)行WinXP、Win7操作系統(tǒng)；液晶采用8.4寸高清屏，配合良好的UI界面，讓操作人員有舒適的視覺(jué)感受；人機(jī)操作接口豐富，采用高靈敏電容觸摸屏、軌跡球，常用功能和數(shù)字采用實(shí)體反饋按鍵，既美觀(guān)，又操作快捷，避免誤觸造成事故；對(duì)外接口有2個(gè)獨(dú)立RJ45網(wǎng)口，2個(gè)RS232串口，2個(gè)USB口。

主要功能

?頻率階躍擾動(dòng)測(cè)試

為了測(cè)試一次調(diào)頻的動(dòng)態(tài)性能，包括頻率階躍上擾測(cè)試和頻率階躍下擾測(cè)試，按照下表的內(nèi)容測(cè)試新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻裝置在頻率階躍擾動(dòng)情況下的響應(yīng)特性。

?模擬實(shí)際頻率擾動(dòng)測(cè)試

為了測(cè)試一次調(diào)頻裝置在電網(wǎng)頻率擾動(dòng)情況下的運(yùn)行情況，選取典型的頻率上擾和頻率下擾進(jìn)行測(cè)試，按照下表的內(nèi)容測(cè)試新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻裝置在模擬電網(wǎng)實(shí)際頻率擾動(dòng)情況下的響應(yīng)特性。

?防擾動(dòng)性能測(cè)試

為驗(yàn)證一次調(diào)頻裝置在電網(wǎng)電壓擾動(dòng)情況下，能否具備高、低壓暫態(tài)過(guò)程中的防擾動(dòng)性能，以檢驗(yàn)一次調(diào)頻響應(yīng)功能是否誤動(dòng)作。包括兩種情況：第一、選取快速頻率響應(yīng)控制系統(tǒng)計(jì)算頻率的某一相，按照低穿特征曲線(xiàn)，電壓幅值瞬間跌落到（0%、 20%、 40%、60%、 80%）額定電壓，持續(xù)時(shí)間≥150ms，并在電壓跌落和恢復(fù)時(shí)完成兩次相移，每次相移≥60 °，如圖2所示；第二、按照高穿特征曲線(xiàn)，選取三相電壓幅值瞬間階躍到（115%、120%、 125%、 130%）額定電壓，持續(xù)時(shí)間≥500ms，并在電壓階躍和恢復(fù)時(shí)完成兩次相移，每次相移≥60 °，如下圖所示。

?一次調(diào)頻與協(xié)調(diào)控制測(cè)試

為驗(yàn)證一次調(diào)頻能否與二次調(diào)頻指令良好配合，包括一次調(diào)頻閉鎖AGC、AGC閉鎖一次調(diào)頻、一次調(diào)頻與AGC指令疊加、AGC反向閉鎖一次調(diào)頻和一次調(diào)頻反向閉鎖AGC等模式。AGC協(xié)調(diào)測(cè)試項(xiàng)目如下表所示。

?一次調(diào)頻死區(qū)及限幅測(cè)試

為了測(cè)試一次調(diào)頻裝置設(shè)置的調(diào)頻死區(qū)和限幅是否準(zhǔn)確。按照50Hz起以0.002Hz/s的速率變化頻率到設(shè)定死區(qū)值，再以0.01Hz/s的速率變化至頻率達(dá)到穩(wěn)定限幅時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率值，最后以0.1Hz/s的速率變化至50Hz。頻率上升、下降如下圖所示。

?測(cè)頻精度測(cè)試

通過(guò)FTT760電力柔性控制測(cè)試儀輸出模擬不同頻率的信號(hào)，通過(guò)規(guī)約獲取一次調(diào)頻裝置的頻率遙測(cè)值，進(jìn)行驗(yàn)證。

?頻率采樣周期測(cè)試

通過(guò)FTT760電力柔性控制測(cè)試儀輸出頻率變化足夠快（<100ms）的電壓周期信號(hào)，讀取一次調(diào)頻裝置頻率遙測(cè)值。

?響應(yīng)有功控制周期

通過(guò)FTT760電力柔性控制測(cè)試儀輸出激勵(lì)信號(hào)（超過(guò)死區(qū)），通過(guò)規(guī)約記錄一次調(diào)頻裝置控制信號(hào)響應(yīng)時(shí)間，驗(yàn)證其有功控制周期。

?同步功能

精準(zhǔn)的GPS守時(shí)電路，現(xiàn)場(chǎng)條件允許情況下接收外部GPS信號(hào)，無(wú)GPS信號(hào)時(shí)同樣保證自身守時(shí)。

?故障回放

通過(guò)導(dǎo)入COMTRADE文件選擇電壓、電流通道輸出，實(shí)現(xiàn)故障回放功能。

?三遙測(cè)試

三遙綜合測(cè)試：手動(dòng)輸出電壓電流及開(kāi)出、同時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)入量變化，一般用于測(cè)試硬件輸出或軟件模擬規(guī)約通訊狀態(tài)。 遙測(cè)測(cè)試：輸出三相交流電壓、電流信號(hào)，可設(shè)置幅值、頻率、相位。輸出信號(hào)模擬現(xiàn)場(chǎng)的交流信號(hào)，提供給被測(cè)設(shè)備，以檢驗(yàn)設(shè)備遙測(cè)采集的測(cè)量精度。 遙信測(cè)試：通過(guò)發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作事件，檢測(cè)被測(cè)設(shè)備遙信功能是否正常?？蓪?duì)遙信防抖時(shí)間、遙信風(fēng)暴、遙信雪崩響應(yīng)等進(jìn)行測(cè)試。 遙控測(cè)試：檢測(cè)一次調(diào)頻裝置各路遙控執(zhí)行功能是否正常，可對(duì)一次調(diào)頻裝置遙控正確性、保持時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)。

便攜設(shè)計(jì)及人性化操作

本產(chǎn)品體積小、重量輕，便于測(cè)試人員攜帶，方便現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。且人機(jī)操作接口豐富，采用高靈敏電容觸摸屏、軌跡球，常用功能和數(shù)字采用實(shí)體反饋按鍵，既美觀(guān)，又操作快捷，避免誤觸造成事故。

應(yīng)用場(chǎng)景

在現(xiàn)場(chǎng)做測(cè)試時(shí)，把一次調(diào)頻裝置、AGC主機(jī)及能管平臺(tái)等作為一個(gè)黑盒子，在新能源電場(chǎng)升壓電氣設(shè)備間，將FTT760電力柔性控制測(cè)試儀的激勵(lì)單元輸出的三相電壓信號(hào)接入到一次調(diào)頻裝置，上位機(jī)依據(jù)預(yù)定檢測(cè)方案，控制FTT760電力柔性控制測(cè)試儀的激勵(lì)單元輸出三相電壓信號(hào)給一次調(diào)頻裝置測(cè)頻單元，通過(guò)快速調(diào)節(jié)三相電壓信號(hào)幅度和頻率，調(diào)節(jié)一次調(diào)頻裝置的輸出功率，F(xiàn)TT760電力柔性控制測(cè)試儀通過(guò)鉗表接入送到升壓電子設(shè)備間并網(wǎng)點(diǎn)PT 和CT二次信號(hào)，F(xiàn)TT760電力柔性控制測(cè)試儀的錄波單元采集并網(wǎng)點(diǎn)PT和CT的二次信號(hào)，進(jìn)行錄波分析，并將數(shù)據(jù)傳送上位機(jī)，完成測(cè)試新能源電場(chǎng)快速頻率調(diào)節(jié)的閉環(huán)測(cè)試，上位機(jī)依據(jù)理論波形和實(shí)際波形進(jìn)行比對(duì)分析，自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。FTT760電力柔性控制測(cè)試儀與一次調(diào)頻裝置通過(guò)104或modbus TCP通信，獲取一次調(diào)頻系統(tǒng)快速計(jì)算的輸出報(bào)文，以此獲取目標(biāo)值及時(shí)間等信息。如上圖所示。

控制方式

激勵(lì)源和錄波源支持以太網(wǎng)接口、USB接口，可通過(guò)計(jì)算機(jī)直連或通過(guò)4G無(wú)線(xiàn)模塊對(duì)激勵(lì)源的輸出和錄波源的錄波進(jìn)行操作控制。

端子說(shuō)明

包含4路交流電壓輸出端口，4路交流電流輸出端口，1路直流電源輸出，1路模擬量輸出，4路開(kāi)關(guān)量輸入端口，4路開(kāi)關(guān)量輸出端口，1路GPS天線(xiàn)接入口，2路網(wǎng)口，4路USB接口。