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的發展，電力電子器件在電網中的滲透率越來越高，電網愈發柔性，電網結構愈發復雜，傳統的調頻方式已不能滿足新能源接入后的調節需求，因此亟需在新能源場站通過采用相應的有功控制系統、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，使其具備參與電網快速頻率調整的能力。目前，新能源場站參與電網一次調頻控制試驗測試方法主要依靠頻率信號發生裝置和錄波儀等，缺少一次調頻測試的專用測試裝置。現場驗收檢測時受限于負荷工況，檢測分為高負荷和低負荷工況下測試，一次測試的時間在5至7天，時間長，檢測任務繁瑣，工具不專業，需要專業工程師來操作分析，無法規避測試中環境的突變，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，保證高速數據采樣、大數量級的計算，結合多年積累、先進的測試技術，為客戶提供穩定可靠的標準依據；根據應用的需要可以配置不同種類、不同數量的插件，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個數字插件，可以應用于光伏、風電一次快頻系統等柔性設備檢測場合。如表所示。

特點

?  內置工控機，配備Win7操作系統;

?  面板式鼠標、鍵盤操作，也可外接鼠標、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，對一次調頻裝置施加激勵信號量；

?  具備串口、網口，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，可對并網點進行電氣量采集；

技術指標

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、風道技術與模塊設計，結構優越，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； 技術指標如下表所示。

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。

?開關量直流電源通道

0～240V量程，最大負載容量10VA。

交流模擬測量插件

?交流電壓通道

板內各通道共地，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。

數字插件

人機界面

工控機設計，可運行WinXP、Win7操作系統；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

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

?模擬實際頻率擾動測試

為了測試一次調頻裝置在電網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，按照下表的內容測試新能源場站一次調頻裝置在模擬電網實際頻率擾動情況下的響應特性。

?防擾動性能測試

為驗證一次調頻裝置在電網電壓擾動情況下，能否具備高、低壓暫態過程中的防擾動性能，以檢驗一次調頻響應功能是否誤動作。包括兩種情況：第一、選取快速頻率響應控制系統計算頻率的某一相，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，持續時間≥150ms，并在電壓跌落和恢復時完成兩次相移，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，持續時間≥500ms，并在電壓階躍和恢復時完成兩次相移，每次相移≥60 °，如下圖所示。

?一次調頻與協調控制測試

為驗證一次調頻能否與二次調頻指令良好配合，包括一次調頻閉鎖AGC、AGC閉鎖一次調頻、一次調頻與AGC指令疊加、AGC反向閉鎖一次調頻和一次調頻反向閉鎖AGC等模式。AGC協調測試項目如下表所示。

?一次調頻死區及限幅測試

為了測試一次調頻裝置設置的調頻死區和限幅是否準確。按照50Hz起以0.002Hz/s的速率變化頻率到設定死區值，再以0.01Hz/s的速率變化至頻率達到穩定限幅時對應的頻率值，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，通過規約獲取一次調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，讀取一次調頻裝置頻率遙測值。

?響應有功控制周期

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

?同步功能

精準的GPS守時電路，現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

通過導入COMTRADE文件選擇電壓、電流通道輸出，實現故障回放功能。

?三遙測試

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

便攜設計及人性化操作

本產品體積小、重量輕，便于測試人員攜帶，方便現場測試。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。

應用場景

在現場做測試時，把一次調頻裝置、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頻裝置，上位機依據預定檢測方案，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頻裝置測頻單元，通過快速調節三相電壓信號幅度和頻率，調節一次調頻裝置的輸出功率，FTT760電力柔性控制測試儀通過鉗表接入送到升壓電子設備間并網點PT 和CT二次信號，FTT760電力柔性控制測試儀的錄波單元采集并網點PT和CT的二次信號，進行錄波分析，并將數據傳送上位機，完成測試新能源電場快速頻率調節的閉環測試，上位機依據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頻裝置通過104或modbus TCP通信，獲取一次調頻系統快速計算的輸出報文，以此獲取目標值及時間等信息。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路開關量輸入端口，4路開關量輸出端口，1路GPS天線接入口，2路網口，4路USB接口。