并网逆变器的低压穿越概念解析及测试

IEC61400-21对低电压穿越有相应定义，德国、西班牙、中国等都制定了相应的国家标准，这些标准并不完全相同，存在差异。  

这里强调解读一下，当电网故障时，低压穿越能力希望逆变器保持在网，且提供无功输出维持电网电压，这个能力的目的是避免更多设备保护性离网。  

由于不同的国家规范标准不同，所以需要根据相应的标准去设置低压穿越的掉电波形，测试逆变器是否具有这个特性。  

图1 电网低压穿越示意图

采用电网模拟器进行相关测试是通常采用的评估逆变器低压穿越的方法，低电压穿越测试对电网模拟器的要求：  

1. 使用电网模拟器仿真低电压穿越测试时的电网表现，电网模拟器应当能够根据不同的法规要求设置输出相应的电压波形，比如不同的跌落幅度、跌落持续时间、回升时间，以及单相、双相、三相等各种平衡及不平衡跌落类型。  

2. 电网模拟器需要在低电压时承受较高的无功电流，尤其是在电压跌落至很低的水平时逆变器/变频器会输出很高的电流，甚至会超出其标称的最高电流。这种无功功率的输出不应该触发电源的保护导致测试无法进行。最极端的测试场景就是交流源需要模拟电压跌落到0V，在跌落的瞬间，逆变器/变频器肯定会输出非常高的电流，而且可能是波形严重畸变，峰值极高的电流，只有极少的交流电源能够承受。  

总的来说，电网模拟器需要适应不同的国家标准，所以需要灵活设置电网电压波形，如可以设置任意自定义波形，可以设置多次谐波等，且具有电压电流数据记录功能，以模拟显示电网的不同情形。测试的主要特点是在电网电压跌落时，逆变器会输出很高的无功电流，尤其是电网电压跌落到0V时，情况最为恶劣，所以电网模拟器一般也支持反灌能量，将能量送回到电网。  

以上对低压穿越基本概念及相关测试做一个基本的解释，更多内容后续可以持续分享。