如何用ITECH電網模擬器模擬電網異常？

為何需要模擬電網異常？

在電源或電力電子產品測試中模擬電網異常，主要是因為現實世界的電網并非理想狀態，而是存在各種擾動和故障。這種模擬對于確保電力電子設備(如變頻器、不間斷電源UPS、光伏逆變器、電動汽車充電樁等)的可靠性、安全性和合規性至關重要。

1.確保設備在實際電網中的可靠運行

電網并非理想電源：實際電網中存在電壓暫降、驟升、中斷、諧波、頻率波動、不平衡等異常情況。這些異常可能由短路、大負載投切、雷電、設備故障等引起。設備必須耐受這些異常：如果設備僅在設計工況下測試，一旦遇到電網異常，可能導致停機、損壞甚至引發安全事故。模擬異常以驗證設備的“免疫力”。

2.符合國際標準和法規要求

工業設備需滿足電磁兼容(EMC)標準：如IEC 61000-4-11/34規定了電壓暫降、中斷等抗擾度測試，確保設備不影響電網或其他設備。

3.驗證保護功能與故障穿越能力

關鍵保護機制測試：模擬過壓、欠壓、過頻、欠頻等異常，檢驗設備是否能及時檢測并采取保護動作(如切斷輸出、告警等)。

故障穿越(LVRT/HVRT)要求：在新能源發電領域，電網規范要求逆變器在電網電壓跌落(Low Voltage Ride Through, LVRT)或升高(High Voltage Ride Through, HVRT)時保持并網一段時間，以支撐電網穩定。必須通過模擬測試驗證此功能。

此外它還能在某些特定場景有效地降低現場故障風險與經濟損失，預防大規模故障：例如，一臺因電網異常而故障的光伏逆變器可能導致整個電站停機，造成巨大發電損失。保障關鍵設施供電：數據中心、醫院等使用的UPS必須在電網異常時無縫切換，測試是確保其可靠性的唯一手段。

電力電子產品測試中模擬電網異常，本質上是在受控實驗室環境中重現真實世界的惡劣工況，這是產品從設計走向可靠應用不可或缺的環節。隨著可再生能源占比增加和電網復雜度提升，這類測試的重要性將進一步凸顯。

ITECH如何進行異常電網的模擬？

1.標準法規測試

IT7900系列電網模擬器350V機型提供符合IEC 61000-4-11/4-13/4-14/4-17/4-27/4-28/4-29法規的標準測試曲線。用戶在測試法規符合性測試時，可以直接調用。

IT7900完成IEC 61000-4-11法規的實測波形

該功能下既提供符合法規要求的標準的測試曲線，也提供自定義功能，用戶可以自行根據法規要求的項目進行自定義，對待測物進行法規擴展測試。

2.List功能/自定義波形

如客戶有自己的測試標準，如廠標或產品測試標準，可將已有波形數據通過List功能編輯或自定義波形導入。

某儲能用戶的測試要求及實測結果

3.電網仿真與模擬

若客戶想要模擬當地實際的電網情況，可以使用電壓信號采集與仿真功能。IT7900系列電網模擬器可以作為數據采樣設備，從其他儀器端采集電壓變化信號。通過此功能，用戶可以實現采集待測物實際的電網電壓變化狀態，再利用導入功能，將采集后的電網波形導入到IT7900儀器中，復現電網狀態。

IT7900信號采集及信號仿真界面

IT7900系列電網模擬器代表了新一代的可編程，全四象限電網模擬器，同時還可作為四象限功率放大器，適用于各類并網產品的測試，如PCS，儲能系統，微電網，BOBC(V2X)以及電力相關硬體回路模擬(PHiL)等等。IT7900采用碳化硅(SiC)技術，提供專業的孤島測試模式，用戶可設定R,L,C及有功，無功功率參數，模擬電網非線性負載，實現防孤島效應保護認證測試。同時具備能量回收功能，提供100%電流吸收能力，并經由設備回饋到電網，節省了用電和散熱成本。

IT7900系列具有多款機型：1U無面板機型及2U觸屏機型功率可達6kVA適用于系統集成。3U機型功率可達15kVA，通過主從并機可輕松擴展功率至960kVA。豐富的操作模式滿足用戶單相，三相，反相及多通道測試需求，反相模式下電壓可擴展至200%額定電壓。強大的任意波形編輯功能可模擬各種電網擾動波形，是測試和研發實驗室的理想選擇。

IT7900高壓機型具有700VL-N，甚至可以滿足1050VL-N，在高壓穿越測試、工業供電上具有更強的表現。IT7900E系列是3U/21kVA高功率密度系列。IT7900P/EP系列高性能電網模擬器在源模式下即IT7900，載模式下具有IT8200完整交直流電子負載功能。