Market demand for Distributed Resource (DR) products such as PV inverters and wind energy systems is steadily growing as the world strives for clean renewable energy sources. This demand has created a need for rigorous regulation testing to standards like UL 1741SA / IEEE 1547 / IEC 62116 which ensure proper and safe operation of on-grid products. It has become critical to manufacturers to conduct these tests in order to prove compliance and to relieve product liability concerns. Chroma's new 61800 family of Grid Simulators has been designed to fulfill these test requirements by providing a full 4 quadrant, fully regenerative, grid simulator with advanced features for compliance, safety and product verification testing.
The 61800 Regenerative Grid Simulator is a full 4 quadrant, full regenerative, AC power supply designed for common electrical product testing such as home appliances, and industrial electronics needing a programmable input source. In additional, the 61800 is designed to simulate grid characteristics for testing PV inverter and on-line UPSs. As shown below, power can be both sink and source from the UUT seamlessly to support different types of applications. In cases where the UUT sources current a detection circuit will sense the excess power and recycled it back to the grid.
In addition to supplying clean, precise and stable AC voltage for regular applications, the 61800 is capable of simulating various types of distorted voltage waveforms and transient conditions required by product validation testing. These are accomplished as shown below using built-in programmable waveform functions like the LIST/STEP/PULSE modes. The STEP and PUSLE functions allow users to perform single or continuous step changes of output voltage while the LIST mode is a more versatile function as it allows users to compose complex waveforms of up to 100 sequences. Voltage waveforms required by immunity specifications such as IEC 61000-4-11 (short interruption and voltage dropout) can be easily achieved by the 61800 Regenerative Grid Simulator.
The SYNTHESIS function allows users to create periodic harmonic voltage waveforms of up to 50 orders based on a 50/60Hz fundamental frequency. The INTERHARMONIC function allows users to perform frequency sweeps ranging from 0.01Hz to 2400Hz on top of the 50/60Hz fundamental frequency. This special function assists users in locating resonance points.
The 61800 Regenerative Grid Simulator is capable of simulating various test conditions such as voltage distortion, frequency variation and more in order to meet Micro Grid test requirements. Most importantly, the regenerative feature of the 61800 series can feed the power generated by the Discrete Generator (DG) on the micro grid and back to the AC grid with high efficiency. The input side of 61800 series product has been specifically designed to be isolated from the main grid. Hence additional isolation for a Discrete Generator (DG) on a Micro Grid is not required.
Die 61800-Serie der regenerativen Netzsimulatoren ist in der Lage, die folgenden für die Prüfung von netzgebundenen, eigenständigen Generatoren konzipierten Regulierungen gemäß IEEE 1547 / IEC 61000-3-15 / IEC 62116 einzuhalten:
- Spannungsanomalieprüfung
- Frequenzanomalieprüfung
- Prüfung auf Schutz gegen Inselbildung
- Prüfung auf Durchfahren der Unterspannung
- Prüfung auf Störfestigkeit (IEC 61000-4-11/-4-34)
- Prüfung der Grenze (IEC 61000-3-2/-3-3)
Der regenerative Netzsimulator 61800 bietet eine effektive Lösung zur Energieeinsparung, da die vom eigenständigen Generator (DG) erzeugte Energie wieder in das Netz eingespeist und nicht als Wärme während des Betriebs abgeleitet wird.
Die Funktion des Durchfahrens der Unterspannung (LVRT) von netzgebundenen PV-Invertern legt klar fest, dass beim Auftreten einer Anomalie im Hauptstromnetz (z. B. Spannungsabfall) der PV-Inverter betriebsfähig bleiben und das Hauptstromnetz über eine bestimmte Zeit hinweg stützen muss. Zum Beispiel: Der BDEW-Standard fordert, dass der PV-Inverter betriebsfähig bleibt und mindestens 150 ms lang Blindleistung liefert, wenn die Netzspannung auf 15 % des Sollwertes abgefallen ist.
Der regenerative Netzsimulator 61800 ist in vollem Umfang in der Lage, die LVRT-Prüfanforderungen zu erfüllen, da der Nutzer die gewünschten transienten Prüfungsbedingungen durch Implementierung der LISTEN-Modusfunktion programmieren kann, die eine Auflösungseinstellung mit einer Mindestzeit von 0,1 ms bietet. Zudem kann der Nutzer auch aufgrund der Spannungsverzerrung in der Stromnetzleitung die Auswirkung auf die Leistung des PV-Inverters durch Implementierung der harmonischen Synthesefunktion des Produkts der 61800-Serie studieren und einschätzen. Die Frequenzauflösung des 61800 beträgt 0,01 Hz und erfüllt somit die BDEW-Anforderung.
Durch Einbindung des regenerativen Netzsimulators 61800 in den ATS 8000 und die RLC-Last ist das Testsystem in der Lage, die Prüfanforderungen zum Schutz gegen Inselbildung gemäß IEEE 1547/IEC 62116 zu erfüllen.
Der Programmiereingang der externen Spannung eines regenerativen Netzsimulators der 61800-Serie ermöglicht Nutzern die Zufuhr einer beliebigen AC+DC-Wellenform von einem frei wählbaren Signalgenerator und die entsprechende Verstärkung des Signals. Dies kann zur Simulation der in der Praxis beobachten realen Wellenform der Netzstromversorgung oder des für HIL-Anwendungen (Hardware in the Loop) eingesetzten Echtzeit-Digitalsimulators genutzt werden. Die Verzögerungszeit vom externen Spannungsprogrammiereingang zum tatsächlichen Spannungsausgang beträgt ungefähr 100 μs.
Die 61800-Serie unterstützt den Master-Slave-Parallelbetrieb, der es Nutzern ermöglicht, das Potenzial der Ausgangsleistung durch Parallelanschluss mehrerer Einheiten für leistungsintensivere Prüfanwendungen noch weiter auszudehnen. Entnehmen Sie bitte der nachstehenden Tabelle, welche Kombination für einen Parallelanschluss unterschiedlicher 61800-Modelle zulässig ist.
Hinweis*1: Die Anzahl der Paralleleinheiten für 61830/61845/61860 beträgt maximal 5 Einheiten.
Hinweis*2: Die Anzahl der Paralleleinheiten für das 61800-100-Modell beträgt maximal 8 Einheiten.
Hinweis*3: Die Anzahl der Paralleleinheiten für 61800-100 (800VLN) beträgt maximal 3 Einheiten.
Das 61800-100-Modell (800VLN) mit integriertem Aufwärtstransformator von externen 800VLNist in der Lage, an das Hochspannungsnetz angeschlossene PV-Inverter, auf PCS-Produkte mit auf Wechselspannung bis zu 1000VLL bezogene Prüfanforderungen, z. B.: netzgebundene Leistung, Anpassungsfähigkeit der Spannung/Frequenz, Durchfahren der Überspannung usw., zu bewältigen. Zudem unterstützt der 61800-100 (800VLN) eine parallele Ausgangsfunktion, um den Bedarf an Prüfanforderungen für Hochspannung und Hochleistung abzudecken.
▲ Parallel connection of 3 sets of 61800-100 (800VLN) for 315kVA output power rating
The 61800 series further extends its test application capabilities by including optional functions such as B618000: Regenerative AC load function and B618002: 120kVA 800VLN XHV function.
The regenerative AC load function consists of various modes such as CC Rectified mode, CP Rectified mode, CR mode, CC Phase lead/lag mode and CP Phase lead/lag mode.
The Rectified Mode is capable of simulating non-linear rectified loads with characteristics similar to Chroma 63800 series AC load where the voltage andcurrent operate at the 1st and 3rd quadrant. The Rectified Mode supports both CC and CP functions with current, power and CF as parameter settings.
The phase lead/lag mode with phase angle setting ranging from 90 degree ~ -90 degree will simulate the corresponding voltage and current condition under an inductive or capacitive type load. Please note the current waveform is sinusoidal under the Phase Lead/Lad mode (current, PF and phase angle as parameter settings) and when the phase angle setting is in the range of 90.1 degree ~ 180 degree (-90 degree ~ -180 degree), the 61800 will become a current source. The regenerative AC load function is mainly intended for EVSE charging station, hybrid PV inverter, PCS, UPS, and micro-grid related test applications.
Entnehmen Sie bitte der nachstehenden Liste, welche 61800-Modelle, die AC-Lastfunktion unterstützen::
The B618002 800VLN XHV option is for achieving high output phase voltage up to 800VLN (1385VLL) by connecting two 61860 in series with high performance output voltage transient capability which is unmatched by the implementation of step up transformer. The B618002 XHV option is mainly intended to meet the test requirement of HV PV inverter with line voltage up to 1000VLL.
Entnehmen Sie bitte der nachstehenden Tabelle, welche Serienkombinationen für Hochspannungsanschlüsse unterschiedlicher 61800-Modelle zulässig sind:
Hinweis*1: B618002: 800VLN XHV function
Hinweis*2: B618005: 900VLN XHV function.
