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— 使用AMETEK RS/MX系列電網模擬器可完成逆變器測試規范中“間諧波”測試內容 作者：杜偉 阿美特克程控電源部門 郵箱：wei.du@ametek.com 介紹 隨著光伏產業的不斷發展，整個電網對于光伏并網逆變器的品質和能力的要求也越來越高。在現有的逆變器測試標準中常規的電氣特性要求如過欠壓、過欠頻、防孤島等項目的出發點在于驗證逆變器對于電網的耐受度以及不允許引入不安全的隱患，低電壓穿越、高電壓穿越、無功注入等項目則進一步要求逆變器能夠針對電網的異常狀況給予相應的補償和支持，以幫助改善電網的品質。據了解，國家出臺新的光伏并網逆變器技術規范，其中除了原有的對于諧波適應性要求，還加入了對于間諧波的定義和適應性要求。 功能強大的AMETEK RS/MX系列電網模擬器不僅能夠幫助研發及測試人員測試光伏并網逆變器的常規功能，還能滿足新標準中的諧波和間諧波相關測試要求，無需添加額外的專屬設備。因此，AMETEK RS/MX系列電網模擬器可以大大減輕測試和驗證的工作量的同時，還可以節省額外設備的資金投入和空間占用。 逆變器測試標準對其電能質量適應性的新要求 新的光伏并網逆變器技術規范中對于逆變器電網適應性的要求進一步提高，旨在保證逆變器在電網質量較差的情況下仍能正常工作從而提高其工作穩定性。因此，新的測試法規中加入了對于諧波以及間諧波適應性的定義和適應性要求，同時給出了測量的計算方法和條件。 新的技術規范中定義 諧波（分量）：對于周期性交流量進行傅里葉級數分解，得到的頻率為基波頻率大于1整數倍的分量。 諧波次數（h）：諧波頻率與基波頻率的整數比。 間諧波（分量）：對于周期性交流量進行傅里葉級數分解，得到的頻率與不等于基波頻率整數倍的分量。 間諧波次數（ih）：間諧波頻率與基波頻率的比值。 原諧波適應性要求 當并網點的諧波值滿足GB/T 14549的規定時，逆變器應能正常運行。如下圖： 
最新間諧波適應性要求 當并網點的間諧波值滿足GB/T 24337的規定時，逆變器應能正常運行。如下圖：
測試儀器準確度要求
常見的間諧波干擾源 變流裝置 交流電弧爐 通斷控制的電氣設備 間諧波的危害 間諧波具有諧波引起的所有危害，一般來說，其危害主要表現在下述方面： 產生閃變 導致顯示屏閃爍 造成濾波器諧振、過負荷 引起通訊干擾 引起電動發電機附加力矩 引起過零點監測誤差 引起感應線圈噪聲 影響脈沖接收器正常工作 間諧波的主要危害之一是引起照明閃爍，Pst=1為閃變通用限值。該技術規范中也標明了Pst=1時間諧波電壓含有率對應間諧波次數（間諧波頻率）的對應關系，如下圖：
AMETEK電網模擬器應用于逆變器測試 AMETEK集團旗下的California Instruments品牌 RS/MX系列電網模擬器能夠在16-500Hz 工作頻率范圍內支持高達100%額定功率的雙向功率輸入輸出，是全功能的四象限電源；支持相電壓高達650Vrms的輸出，精度高達0.3V；支持諧波和間諧波的設置；支持單相/三相輸出，三相可使用不同波形（甚至包含直流成分）來模擬/測試真實供電環境；可使用序列或事件編程及多種電壓諧波環境模擬來進行公共電網干擾模擬測試。
AMETEK RS/MX系列電網模擬器 因此使用AMETEK RS/MX系列電網模擬器可以使得整個測試環境的搭建不需要其他負載或電源設備的介入，在模擬電網各種狀態的同時完全吸收來自于逆變器的功率，使得整個測試更接近逆變器真實工作狀態；同時RS/MX能夠實時監控逆變器的工作狀態，可以通過預設的安全限值來確保逆變器處于正常的工作范圍內。 AMETEK RS/MX系列電網模擬器屬于A類儀器，可以用來進行需要準確測量的場合，例如計量、仲裁等。
使用RS/MX系列電網模擬器測試逆變器方案 AMETEK電網模擬器的諧波及間諧波發生功能 AMETEK RS/MX系列電網模擬器采用最新的DSP技術，能夠生成諧波抗擾度測試所需的諧波波形。通過Windows圖形化用戶界面程序， 用戶可以為高達50次諧波指定幅值和相位來定義諧波波形，從而達到標準中對逆變器測試諧波適應性的要求。
RS/MX系列電網模擬器在選裝了 -413選件后即具備了間諧波的輸出能力。 -413選件是針對EMC IEC61000-4-13間諧波測試而研發的功能，RS/MX系列電網模擬器的軟件集成了該標準所需的測試步驟和參數，使得客戶能簡單便捷的執行IEC61000-4-13的測試。客戶可根據被測產品對應的類型選擇所需的測試。其軟件界面如下圖。
RS/MX系列電網模擬器添加 -413選件后，即可獲得相應的間諧波輸出功能，該功能使得上文標準中要求的Pst=1時間諧波測試得以實現。以30＜Fih≤32Hz為例，標準要求間諧波電壓含有率為0.43%，此時的系統頻率為50Hz，標稱電壓為230V，使用RS/MX系列軟件中的interharmonic generation功能可得到該輸出。 首先在軟件輸出主界面中設置標稱電壓230V如下圖：
然后進入軟件的interharmonic generation界面設置間諧波頻率為31Hz,間諧波含有率為0.43%如下圖：
控制電源輸出即可得到標準要求的標稱電壓230V，系統頻率50Hz,間諧波頻率31Hz，間諧波含有率0.43%的輸出用于測試光伏并網逆變器間諧波適應性。 總結 逆變器技術在不斷的進步，其對應的測試要求也隨之不斷提高，這也要求了逆變器的測試設備的能力需要不斷提高，此文介紹的電網模擬器的諧波及間諧波輸出能力的要求很清晰的證明了這一點。作為功能強大的電網模擬器，其應該能夠在盡可能以簡單的系統配置滿足更精準的更多樣的逆變器測試要求。 AMETEK旗下的California Instruments品牌RS/MX系列電網模擬器僅需要簡單地添加-413選件即可滿足間諧波輸出功能，無需額外設備，完美的應對了新的技術規范的要求，很好的實現了測試需求，為客戶的測試工作提供了強大的支持。 AMETEK集團公司和程控電源事業部簡介 阿美特克是電子儀器和機電設備的全球領導者，年銷售額約為48億美金。阿美特克的增長立足于四個核心戰略：卓越運營、戰略收購、全球市場拓展和創新產品。公司的目標是使每股盈利保持兩位數的年增長率和較高的總資本回報率。阿美特克普通股是標準普爾500指數成員。 AMETEK 程控電源事業部是AMETEK旗下的子公司, 目前包含的品牌有 California Instruments, Sorensen, ELGAR, AMREL, VTI， 具有全球最廣的程控電源產品線，為多個領域的不同客戶提供完善的解決方案。 ※程控電源部官網：www.programmablepower.cn ※微信公眾號碼：AmetekAPP ※技術支持郵箱：app.asia@ametek.com ※維修服務郵箱：cnrepair.ppd@ametek.com |
