Q:什么是逆變器的高電壓穿越測試？

A:驗(yàn)證電網(wǎng)電壓驟升故障時(shí)逆變器能否正常工作的測試項(xiàng)目。

當(dāng)逆變器被部署在光伏發(fā)電站時(shí)，其電網(wǎng)端額定電壓需要根據(jù)當(dāng)?shù)仉娬镜膶?shí)際情況來定，通常為400V、600V、800V等線電壓等級，換算相電壓為230V、346V、461V等。作為發(fā)電站中的一個關(guān)鍵設(shè)備，逆變器需要能夠應(yīng)對各種電網(wǎng)異常狀況，高電壓穿越就是模擬電網(wǎng)電壓驟升故障的測試項(xiàng)目。下圖是典型的高電壓穿越要求的電壓曲線包絡(luò)示意圖，在持續(xù)時(shí)間不長于0.5秒、電壓幅度不高于130%額定值，以及后續(xù)持續(xù)時(shí)間不長于9.5秒、電壓幅度不高于120%額定值的情況下，逆變器應(yīng)當(dāng)不脫網(wǎng)運(yùn)行，并在此期間具備有功功率連續(xù)調(diào)節(jié)的能力以及具備向電力系統(tǒng)注入無功電流的能力。

不同的國家地區(qū)、不同的廠家對于具體的逆變器會有不同細(xì)節(jié)的高電壓穿越要求，但基本上最高會要求測試設(shè)備提供高達(dá)130%-140%逆變器額定電壓的可控輸出，如果是600V線電壓(346V相電壓)的逆變器，需要電網(wǎng)模擬器輸出高達(dá)840V線電壓(485V相電壓)；如果是800V線電壓(461V相電壓)的逆變器，需要電網(wǎng)模擬器輸出高達(dá)1120V線電壓(647V相電壓)。

Q:如何實(shí)現(xiàn)逆變器的高電壓穿越測試？

A:使用電網(wǎng)模擬器超高壓量程仿真電壓驟升過程，驗(yàn)證逆變器工作狀況。

針對這一類測試需求，電網(wǎng)模擬器需要提供更高輸出電壓量程。例如，AMETEK加州儀器的MX/RS系列電源在原有的相電壓選擇外，還提供了專門的超高壓選件，可擴(kuò)展輸出電壓至500Vrms、600Vrms乃至650Vrms，700Vrms相電壓，充分覆蓋不同客戶的高電壓穿越測試需求。

選配超高壓選件，即在MX/RS電源的機(jī)殼內(nèi)部增加優(yōu)選設(shè)計(jì)的變壓器，精準(zhǔn)調(diào)試過的輸出特性確保了最大范圍的輸出阻抗匹配，從而最大限度避免震蕩的發(fā)生。同時(shí)電源內(nèi)部的散熱通道和過溫保護(hù)電路也被重新設(shè)計(jì)，能夠做到在相同的機(jī)臺尺寸內(nèi)提供如此高壓且滿功率的輸出。整個機(jī)臺的性能維持了AMETEK加州儀器品牌交流電源一貫的優(yōu)異表現(xiàn)。

以-XVC650選件為例，在650V量程中電源仍然能夠支持125%的過電流能力，從而實(shí)現(xiàn)在525V到650V范圍區(qū)間能夠滿功率輸出。下圖展示了RS90-XVC650的輸出電壓電流能力曲線。

值得一提的是，這些高電壓選件都是額外的第三量程，客戶仍可使用原有的150V及300V量程，從而使得單臺電源能夠在非常寬的電壓范圍內(nèi)提供足夠的功率覆蓋。