FTT760電力柔性控制測試儀

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)頻方式已不能滿足新能源接入后的調(diào)節(jié)需求，因此亟需在新能源場站通過采用相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、逆變器或者加裝獨立控制裝置等方法來完成有功——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，新能源場站參與電網(wǎng)一次調(diào)頻控制試驗測試方法主要依靠頻率信號發(fā)生裝置和錄波儀等，缺少一次調(diào)頻測試的專用測試裝置。現(xiàn)場驗收檢測時受限于負(fù)荷工況，檢測分為高負(fù)荷和低負(fù)荷工況下測試，一次測試的時間在5至7天，時間長，檢測任務(wù)繁瑣，工具不專業(yè)，需要專業(yè)工程師來操作分析，無法規(guī)避測試中環(huán)境的突變，大大增加了工作量。

FTT760電力柔性控制測試儀就是為了解決上述痛點而研制的。

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)量級的計算，結(jié)合多年積累、先進的測試技術(shù)，為客戶提供穩(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、不同數(shù)量的插件，提高了裝置的可靠性和可維護性，其樣式圖如圖所示。

FTT760常用型號如下：FTT760，包含4個模擬信號插件，1個模擬量測插件，1個數(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)備檢測場合。如表所示。

特點

?  內(nèi)置工控機，配備Win7操作系統(tǒng);

?  面板式鼠標(biāo)、鍵盤操作，也可外接鼠標(biāo)、鍵盤;

?  10.1英寸液晶顯示，帶電容觸控;

?  體積小，重量輕，滿足便攜測試需求；

?  具備電壓、電流輸出、開入開出等接口，對一次調(diào)頻裝置施加激勵信號量；

?  具備串口、網(wǎng)口，滿足多樣化的通訊方式；

?  具備電壓輸出短路、電流輸出開路、通道溫度過熱保護等多種保護功能；

?  具備電壓、電流錄波采集功能，可對并網(wǎng)點進行電氣量采集；

技術(shù)指標(biāo)

尺寸重量

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

交流模擬信號插件

交流模擬信號插件包括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；

適用于測量工頻信號，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；

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

        適用于測量工頻信號，頻帶50kHz。

數(shù)字插件

人機界面

工控機設(shè)計，可運行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感受；人機操作接口豐富，采用高靈敏電容觸摸屏、軌跡球，常用功能和數(shù)字采用實體反饋按鍵，既美觀，又操作快捷，避免誤觸造成事故；對外接口有2個獨立RJ45網(wǎng)口，2個RS232串口，2個USB口。

主要功能

?頻率階躍擾動測試

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

?模擬實際頻率擾動測試

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

?防擾動性能測試

為驗證一次調(diào)頻裝置在電網(wǎng)電壓擾動情況下，能否具備高、低壓暫態(tài)過程中的防擾動性能，以檢驗一次調(diào)頻響應(yīng)功能是否誤動作。包括兩種情況：第一、選取快速頻率響應(yīng)控制系統(tǒng)計算頻率的某一相，按照低穿特征曲線，電壓幅值瞬間跌落到（0%、 20%、 40%、60%、 80%）額定電壓，持續(xù)時間≥150ms，并在電壓跌落和恢復(fù)時完成兩次相移，每次相移≥60 °，如圖2所示；第二、按照高穿特征曲線，選取三相電壓幅值瞬間階躍到（115%、120%、 125%、 130%）額定電壓，持續(xù)時間≥500ms，并在電壓階躍和恢復(fù)時完成兩次相移，每次相移≥60 °，如下圖所示。

?一次調(diào)頻與協(xié)調(diào)控制測試

為驗證一次調(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)測試項目如下表所示。

?一次調(diào)頻死區(qū)及限幅測試

為了測試一次調(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到穩(wěn)定限幅時對應(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。

?測頻精度測試

通過FTT760電力柔性控制測試儀輸出模擬不同頻率的信號，通過規(guī)約獲取一次調(diào)頻裝置的頻率遙測值，進行驗證。

?頻率采樣周期測試

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

?響應(yīng)有功控制周期

通過FTT760電力柔性控制測試儀輸出激勵信號（超過死區(qū)），通過規(guī)約記錄一次調(diào)頻裝置控制信號響應(yīng)時間，驗證其有功控制周期。

?同步功能

精準(zhǔn)的GPS守時電路，現(xiàn)場條件允許情況下接收外部GPS信號，無GPS信號時同樣保證自身守時。

?故障回放

通過導(dǎo)入COMTRADE文件選擇電壓、電流通道輸出，實現(xiàn)故障回放功能。

?三遙測試

三遙綜合測試：手動輸出電壓電流及開出、同時監(jiān)測開入量變化，一般用于測試硬件輸出或軟件模擬規(guī)約通訊狀態(tài)。 遙測測試：輸出三相交流電壓、電流信號，可設(shè)置幅值、頻率、相位。輸出信號模擬現(xiàn)場的交流信號，提供給被測設(shè)備，以檢驗設(shè)備遙測采集的測量精度。 遙信測試：通過發(fā)出開關(guān)量信號，模擬現(xiàn)場設(shè)備動作事件，檢測被測設(shè)備遙信功能是否正常。可對遙信防抖時間、遙信風(fēng)暴、遙信雪崩響應(yīng)等進行測試。 遙控測試：檢測一次調(diào)頻裝置各路遙控執(zhí)行功能是否正常，可對一次調(diào)頻裝置遙控正確性、保持時間進行檢測。

便攜設(shè)計及人性化操作

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

應(yīng)用場景

在現(xiàn)場做測試時，把一次調(diào)頻裝置、AGC主機及能管平臺等作為一個黑盒子，在新能源電場升壓電氣設(shè)備間，將FTT760電力柔性控制測試儀的激勵單元輸出的三相電壓信號接入到一次調(diào)頻裝置，上位機依據(jù)預(yù)定檢測方案，控制FTT760電力柔性控制測試儀的激勵單元輸出三相電壓信號給一次調(diào)頻裝置測頻單元，通過快速調(diào)節(jié)三相電壓信號幅度和頻率，調(diào)節(jié)一次調(diào)頻裝置的輸出功率，F(xiàn)TT760電力柔性控制測試儀通過鉗表接入送到升壓電子設(shè)備間并網(wǎng)點PT 和CT二次信號，F(xiàn)TT760電力柔性控制測試儀的錄波單元采集并網(wǎng)點PT和CT的二次信號，進行錄波分析，并將數(shù)據(jù)傳送上位機，完成測試新能源電場快速頻率調(diào)節(jié)的閉環(huán)測試，上位機依據(jù)理論波形和實際波形進行比對分析，自動生成測試報告。FTT760電力柔性控制測試儀與一次調(diào)頻裝置通過104或modbus TCP通信，獲取一次調(diào)頻系統(tǒng)快速計算的輸出報文，以此獲取目標(biāo)值及時間等信息。如上圖所示。

控制方式

激勵源和錄波源支持以太網(wǎng)接口、USB接口，可通過計算機直連或通過4G無線模塊對激勵源的輸出和錄波源的錄波進行操作控制。

端子說明

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路開關(guān)量輸入端口，4路開關(guān)量輸出端口，1路GPS天線接入口，2路網(wǎng)口，4路USB接口。