摘要
高電壓穿越（HVRT）和低電壓穿越（LVRT）測試是驗(yàn)證可再生能源發(fā)電及儲能系統(tǒng)是否符合電網(wǎng)規(guī)范的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這些測試中，光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和電池儲能系統(tǒng)等設(shè)備必須在電壓驟降、驟升及其他暫態(tài)擾動期間保持穩(wěn)定運(yùn)行并提供電網(wǎng)支撐。
本文介紹DEWETRON德維創(chuàng)功率分析儀如何通過將高精度功率測量、快速暫態(tài)檢測、穿越參數(shù)的實(shí)時計算以及全面的波形分析整合在同一平臺上，簡化和加速穿越測試。工程師能夠在捕捉和評估電壓暫態(tài)的同時，以低至1 ms的更新率監(jiān)測序分量、功率值、相位角及其他關(guān)鍵合規(guī)參數(shù)。
此外，本文還重點(diǎn)介紹了高級分析工具、靈活的光標(biāo)測量、基于SCPI的自動化能力以及自動報告生成功能，這些功能有助于減少測試工作量并提高可重復(fù)性。以上能力共同為HVRT和LVRT測試提供了高效可靠的解決方案，支撐現(xiàn)代并網(wǎng)能源系統(tǒng)的認(rèn)證與驗(yàn)證。
一、引言
隨著可再生能源在現(xiàn)代電網(wǎng)中扮演越來越重要的角色，電網(wǎng)運(yùn)營商要求發(fā)電設(shè)備在電壓擾動期間保持并網(wǎng)運(yùn)行并為電網(wǎng)穩(wěn)定性提供支撐。因此，高電壓穿越（HVRT）和低電壓穿越（LVRT）測試對于驗(yàn)證光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、儲能系統(tǒng)及其他并網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換設(shè)備是否符合國內(nèi)外電網(wǎng)規(guī)范至關(guān)重要。
執(zhí)行穿越測試面臨著顯著的測量挑戰(zhàn)。電壓水平可能在毫秒級內(nèi)快速變化，這就要求在準(zhǔn)確捕捉暫態(tài)事件的同時，同步監(jiān)測電氣參數(shù)、系統(tǒng)響應(yīng)和合規(guī)判據(jù)。可靠的測試需要精確的功率測量、高速計算、全面的波形分析以及高效的報告工具。
本文展示了DEWETRON功率分析儀如何通過在一個集成方案中結(jié)合高精度測量、穿越參數(shù)的實(shí)時計算、快速更新率、先進(jìn)分析工具、自動化測試能力和高效報告生成，來簡化HVRT和LVRT測試。工程師可以更高效地進(jìn)行電網(wǎng)合規(guī)性測試，減少評估工作量，并獲得可靠的認(rèn)證和產(chǎn)品驗(yàn)證測試結(jié)果。
二、HVRT與LVRT測試的核心能力
風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏逆變器和儲能系統(tǒng)等新能源發(fā)電設(shè)備必須通過HVRT和LVRT測試，以驗(yàn)證其符合現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)范并確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。DEWETRON德維創(chuàng)功率分析儀憑借高精度、高可靠性的硬件性能以及功能豐富的軟件，幫助用戶高效完成這一實(shí)驗(yàn)。
1. 高精度：讀數(shù)的±0.03%
DEWETRON功率分析儀在基波頻率范圍0.5 Hz至1 kHz內(nèi)，電壓和電流測量精度達(dá)到讀數(shù)的±0.03%，功率測量精度達(dá)到讀數(shù)的±0.04%。其關(guān)鍵優(yōu)勢在于沒有量程測量誤差，確保在整個穿越事件過程中始終保持精確測量。這意味著在LVRT和HVRT測試中，可以使用相同的精度指標(biāo)計算測量不確定度。這在低壓暫態(tài)事件中尤為重要——電壓可能在毫秒內(nèi)從數(shù)百伏降至幾伏。任何依賴量程的測量誤差都會嚴(yán)重影響暫態(tài)期間的測量結(jié)果。DEWETRON功率分析儀消除了量程相關(guān)誤差，保證了整個電壓暫態(tài)事件過程中的高測量精度。
2. 完整的穿越測試參數(shù)集
除常規(guī)功率參數(shù)外，DEWETRON功率分析儀還能實(shí)時計算電壓暫態(tài)和穿越測試所需的所有關(guān)鍵參數(shù)，包括正序和負(fù)序電壓、電流和功率分量，以及相位角測量值。
所有計算值在測試期間均可在線獲取，允許直接觀察和評估暫態(tài)事件期間的系統(tǒng)行為。這消除了數(shù)據(jù)導(dǎo)出和在第三方軟件中進(jìn)行后處理的需要，簡化了分析工作流程，提高了測試效率。
3. 便捷的波形數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)分析
DEWETRON功率分析儀以所選采樣率提供連續(xù)、無間隙的模擬信號采集與可視化。用戶可以在暫態(tài)測試期間同時監(jiān)測電壓和電流波形以及計算的功率參數(shù)。
這一能力使得可以對暫態(tài)行為進(jìn)行詳細(xì)分析，并快速識別關(guān)鍵事件。此外，同步的原始電壓和電流數(shù)據(jù)為后處理、驗(yàn)證和合規(guī)報告提供了可靠的基礎(chǔ)。
4. 快速功率計算——更新率低至1 ms
快速準(zhǔn)確地檢測電壓暫態(tài)對于HVRT和LVRT測試至關(guān)重要。與傳統(tǒng)功率分析儀每個電網(wǎng)周期甚至更慢才更新一次測量結(jié)果（更新率為20 ms或更慢）不同，DEWETRON功率分析儀采用高速滾動計算，更新率低至1 ms，并可選擇0.1 ms的計算間隔。
結(jié)合半周期RMS計算，這種方法能夠精確跟蹤電壓驟降、驟升及其他暫態(tài)事件中發(fā)生的快速電壓變化。與傳統(tǒng)全周期計算相比，滾動RMS值更能真實(shí)反映實(shí)際電網(wǎng)狀況，確保在穿越測試中對動態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確分析。
下圖比較了實(shí)測U12線電壓波形與分別采用半周期滾動計算和傳統(tǒng)全周期計算得到的RMS值。滾動計算方法提供了明顯更高的時間分辨率，使RMS電壓能夠準(zhǔn)確跟蹤暫態(tài)事件期間的快速電壓變化。
5. 靈活的光標(biāo)——精確時間測量的工具
精確測量電壓過渡特性和暫態(tài)持續(xù)時間是電壓暫態(tài)和穿越測試的關(guān)鍵要求。DEWETRON軟件提供多個可獨(dú)立配置的光標(biāo)組，能夠?qū)ο嚓P(guān)電氣參數(shù)進(jìn)行精確高效的時序分析。
利用這些光標(biāo)工具，工程師可以輕松確定電壓上升和下降時間、暫態(tài)持續(xù)時間以及其他時間關(guān)鍵特性。此外，相關(guān)的測量值、時間戳和差值可以一鍵直接復(fù)制。
相應(yīng)的波形截圖也可以即時捕獲并導(dǎo)出，大大簡化了專業(yè)測試報告的創(chuàng)建。這種精簡的工作流程減少了評估工作量，提高了測試后文檔編制的效率。
6. 通過全面SCPI支持實(shí)現(xiàn)自動化測試
HVRT和LVRT測試通常需要在不同的電網(wǎng)條件下執(zhí)行大量測試場景。自動化這些測試程序可以顯著減少工程工作量，提高可重復(fù)性，并確保標(biāo)準(zhǔn)化的測試執(zhí)行。
為支持自動化測試，DEWETRON提供了全面的SCPI接口，實(shí)現(xiàn)對測量系統(tǒng)的完全遠(yuǎn)程控制。通過SCPI命令，用戶可以自動執(zhí)行多種任務(wù)，包括加載測試配置、修改通道設(shè)置、創(chuàng)建公式和統(tǒng)計計算通道、啟停數(shù)據(jù)采集以及檢索測量結(jié)果。
此外，SCPI接口還提供對記錄的測量文件的訪問，支持自動化的后處理和報告生成。諸如儀器配置、光標(biāo)放置、測量結(jié)果提取以及標(biāo)準(zhǔn)化測試報告生成等分析工作流程均可自動執(zhí)行，進(jìn)一步減少測試和評估時間，同時提高效率和可復(fù)現(xiàn)性。
7. 報告插件：一鍵生成測試報告
準(zhǔn)備測試報告和分析測量數(shù)據(jù)通常是HVRT、LVRT和電網(wǎng)合規(guī)性測試中最耗時的任務(wù)之一。為解決這一挑戰(zhàn)，DEWETRON開發(fā)了一套基于記錄測量數(shù)據(jù)的自動化數(shù)據(jù)分析和報告工具。該軟件可自動生成LVRT、HVRT及連續(xù)電壓穿越測試場景的標(biāo)準(zhǔn)化測試報告，顯著減少了后處理和文檔編制的工作量。
報告插件的關(guān)鍵優(yōu)勢包括：無需用戶編程即可直觀操作；可直接從DMD測量文件生成報告；支持GB/T 34120等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；報告模板完全可定制。通過自動化數(shù)據(jù)評估和報告創(chuàng)建，該工具最大限度地減少了工程工作量，提高了一致性，并加速了整體測試和認(rèn)證流程。
注：目前僅適用于中國市場。
三、總結(jié)
DEWETRON德維創(chuàng)功率分析儀集高測量精度、全面的電能質(zhì)量和穿越參數(shù)計算、先進(jìn)的軟件功能以及靈活的自動化接口于一體，支持高效的HVRT和LVRT測試。
這些能力使DEWETRON德維創(chuàng)成為并網(wǎng)發(fā)電和能量轉(zhuǎn)換設(shè)備（包括光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和儲能系統(tǒng)）測試與認(rèn)證的理想解決方案。
現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)范要求所有并網(wǎng)發(fā)電和儲能設(shè)備必須成功通過HVRT和LVRT測試。通過提供精確測量、實(shí)時分析和強(qiáng)大的自動化功能，DEWETRON幫助工程師高效、可靠地執(zhí)行這些測試，并符合適用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
滬公網(wǎng)安備31011402010445