杭州实验室电网模拟设备设计

电网模拟设备是能够模拟真实电网输出特性的产品，通常用来仿真电网的稳态或瞬态变化来测试被测物的电网适应性能。

电网模拟设备采用纯数字化PWM整流技术、SPWM高频脉宽调制方式，先进的直接数字频率合成器（DDS)波形产生技术，具有全反灌功能，可将输入交流源能量全回馈至电网；

输入功率因数高，对电网污染小，输出波形品质高，动态响应速度快出，可模拟电网的电压扰动、频率扰动及三相不平衡；

应用于新能源行业如储能逆变器、光伏逆变器、充电桩等产品并网性能测试。 电网模拟设备特点：外置零电压穿越同步触发信号干接点，方便用户测试；杭州实验室电网模拟设备设计

摘要：电压源换流器(VSC)型高压直流输电系统接入，可能引起交流系统暂态稳定特性发生变化。因此，针对含跟网型VSC的交流系统开展暂态稳定解析分析。建立了故障前、故障期间和故障后系统的暂态稳定解析模型，并提出了一种基于离散积分的系统故障临界消除时间解析计算方法。基于解析模型，分析了故障期间VSC注入电流相位和幅值、故障位置对交流系统暂态稳定的影响。提出了一种增强交流系统暂态稳定性的协调控制策略，其利用广域测量系统获取临界同步机群的转子角频率，实现VSC的有功、无功电流动态调制。基于PSCAD/EMTDC搭建的多机系统电磁暂态仿真模型，验证了理论分析的正确性、所提控制策略的有效性和鲁棒性。山东高精度电网模拟设备作用这款电网模拟设备支持多种电网类型的模拟，包括微网、智能电网等，为电力系统的实验研究提供了便利。

通过不同工况和不同缺陷/故障的多物理场耦合仿真，得到不同类型、不同位置、不同严重程度的缺陷数据样本，从而建立自动学习、持续迭代的电力设备状态智能辨识模型，实现设备故障隐患诊断和定位以及设备状态的评估、预测和预警。

PICIMOS结合新型电力系统复杂运行条件、多因素作用下设备状态演变规律、故障产生机理以及失效机制，利用设备状态全息感知数据，通过大数据、人工智能技术与电力设备数字孪生相结合，实现设备状态精细分析、预测和智能诊断。

高比例新能源接入下新型电力系统的强不确定性、波动性以及大量谐波引入会导致电力设备承受更加极端、变化剧烈的运行条件。平台量化外部灾害电网安全运行风险，加强调控运行人员对电网的控制，研究极端条件下电力设备的失效机理、规律以及长效服役维护的策略，保障新型电力系统复杂运行条件下电力设备长期运行的安全性和可靠性。

电网模拟电源功能：

测量功能齐全：

1. 电压、电流、电流峰值、频率、有功功率、视在功率、功率因数、电压峰值因数；

在线监控功能：

1. 输出状态下监控IGBT温度、变压器温度、风机转速、输入电压等参数；

“黑匣子”功能：

1. 自动记录报警时的电源状态、报警代码等，极大缩短维护时间；

2. Lock键，人性化设计，5分钟不操作自动锁定，防止误操作；

3. 机箱采用组合机柜形式，8寸大屏幕彩色液晶显示；

4. 标配RS485、Ethernet通讯接口、同步信号接口，可选配RS232、GPIB通讯接口。 电网模拟设备的使用可以帮助电力系统工程师进行电网规划、故障分析及电能质量调控等工作。

电网模拟电源功能：

1. 采用FPGA数字化控制技术，逆变器测试流程可完全实现智能化；

2. 具备能量回馈电网功能，电源能够四象限运行；

3. 输入功率因数校正功能；

4. 具备高性能的高低(零)电压穿越、阶跃、暂降、闪变等测试功能，可进行1ms穿越测试；

5. 电压和频率可设置复杂编程方式，轻松实现过欠压，过欠频测试；

6. 三相不平衡模式，可分别调节三相电压及三相相位差或直接设置三相不平衡度；

7. 具备2-50次谐波输出及间谐波输出功能；

8. 可用于NBT32004-2018、IEC61000-4-11/13/14/28等标准法规测试。 电网模拟设备都提供300V的相电压档位，以便覆盖测试电压的要求。广东高精度电网模拟设备原理

这款电网模拟设备集成了多种功能模块，为电力系统的优化设计提供重要支持。杭州实验室电网模拟设备设计

新型电力系统呈现“双高”的基本特征，即高比例的新能源设备和电力电子设备。国家电网有限公司于2022年成立新型电力系统技术创新联盟，旨在促进传统电力向能源清洁低碳方向转型，而南方电网有限公司早在2020年就提出了“数字电网”的发展理念。与传统的电力系统相比，数字化、清洁化、智慧化是新型电力系统的重要发展方向，数字化贯穿整个新型电力系统的全生命周期，无论是规划设计、建设实施到运行维护都离不开数字化技术和流程。在形态层面，数字电网充分利用传感器、智能设备、电力物联网实现物理电网数字化的升级。在此基础上，依托数字孪生实现数字平台构建，通过大数据计算技术推动电网智能运行。针对以新能源为主体的新型电力系统架构，上海交通大学的江秀臣提出在数字化输变电设备在生产时预安装或投运后加装各类芯片化多物理量融合集成传感器，通过多源数据耦合和数字孪生等技术，完成输变电设备缺陷识别和状态异常预警等功能，从而实现数字化转型。杭州实验室电网模拟设备设计