La richiesta dei mercati di risorse distribuite (DR) come inverter fotovoltaici e impianti per l'energia eolica è in costante crescita dal momento che il mondo è alla ricerca di fonti di energia pulita e rinnovabile. Questa richiesta ha creato l'esigenza che siano eseguiti test rigorosi sulla regolazione, conformi a norme come le IEEE 1547 / IEC 61000-3-15 / IEC 62116, che garantiscano un funzionamento corretto e sicuro dei prodotti collegati alla rete elettrica. È divenuto fondamentale per le case produttrici eseguire questi test per dimostrare la conformità dei prodotti e alleviare le preoccupazioni connesse con la responsabilità civile per danno da prodotti difettosi. La nuova famiglia di simulatori di rete elettrica della serie 61800 di Chroma è stata progettata per soddisfare questi requisiti fornendo un simulatore di rete elettrica a 4 quadranti, interamente rigenerativo, con funzioni avanzate per l'esecuzione di test sulla conformità, sulla sicurezza e sulla verifica dei prodotti.
Il simulatore di rete elettrica rigenerativo modello 61800 è un alimentatore in CA a 4 quadranti, interamente rigenerativo, progettato per eseguire test sui prodotti elettrici di uso comune come elettrodomestici e apparecchi elettronici per uso industriale che necessitano di una sorgente di ingresso programmabile. In aggiunta, il modello 61800 è progettato per simulare le caratteristiche della rete elettrica per testare inverter fotovoltaici e gruppi di continuità on-line. Come sopra illustrato, la corrente può essere tanto di tipo sink quanto source, erogata ininterrottamente dall'unità sotto test per supportare diversi tipi di applicazioni. Nei casi in cui l'unità sotto test eroghi corrente, un circuito di rilevamento rileverà la corrente in eccesso e la riciclerà nuovamente alla rete elettrica.
Oltre a fornire tensione in CA pulita, precisa e stabile per applicazioni normali, la serie 61800 è in grado di simulare svariati tipi di forme d'onda della tensione distorte e di condizioni del transitorio come richiesto dai test di convalida dei prodotti. Questi ultimi vengono eseguiti come sotto illustrato tramite funzioni programmabili di forma d'onda incorporate, come le modalità LISTA/GRADINO/IMPULSO. Le modalità GRADINO e IMPULSO consentono agli utenti di effettuare variazioni della tensione di uscita in modalità continua o per singoli gradini. Invece la modalità LISTA è una funzione più versatile dal momento che consente agli utenti di comporre delle forme d'onda complesse fino a un massimo di 100 sequenze. Le forme d'onda della tensione richieste dalle specifiche sull'immunità come quella della IEC 61000-4-11 (interruzione di cortocircuito e caduta di tensione) possono essere ottenute facilmente attraverso il Simulatore Rigenerativo di Rete Elettrica modello 61800.
La funzione SINTESI consente agli utenti di creare forme d'onda armoniche periodiche della tensione con fino al 40° ordine, basate su una frequenza fondamentale di 50 / 60 Hz. La funzione INTERARMONICHE consente agli utenti di effettuare sweeping di frequenza che vanno da 0,01 Hz a 2.400 Hz sulla frequenza fondamentale di 50 / 60 Hz. Questa funzione speciale aiuta gli utenti a localizzare i punti di risonanza.
Il Simulatore Rigenerativo di Rete Elettrica 61800 è in grado di simulare diverse condizioni di test, tra cui distorsioni di tensione, variazioni di frequenza, ecc. in modo da soddisfare i requisiti dei test sulle microgrid. In particolare, la funzione rigenerativa dei prodotti della serie 61800 può riversare sulla microgrid la corrente generata dal Generatore discreto (DG), riciclandola alla rete principale. La componente in ingresso dei prodotti della serie 61800 è stata progettata appositamente per restare isolata dalla rete principale. Pertanto non è richiesto un isolamento aggiuntivo per il Generatore discreto (DG) su una microgrid.
Il simulatore di rete rigenerativa serie 61800 è in grado di soddisfare le seguenti normative designate per i test sui generatori discreti collegati alla rete per IEEE 1547 / IEC 61000-3-15 / IEC 62116:
- Test anomalie della tensione
- Test anomalie della frequenza
- Test Anti-Islanding
- Test LVRT (Low Voltage Ride Through)
- Test immunità (IEC 61000-4-11/-4-34)
- Test limite (IEC 61000-3-2/-3-3)
Il simulatore di rete rigenerativa 61800 consente un effettivo risparmio energetico dal momento che l'energia generata da un generatore discreto (DG) viene restituita alla rete invece di essere dissipata sotto forma di calore durante il funzionamento.
La funzione LVRT (Low Voltage Ride Through ) degli inverter fotovoltaici collegati alla rete definisce chiaramente quando si verifica un'anomalia sulla rete (ad esempio un calo di tensione), l'inverter fotovoltaico deve rimanere operativo e sostenere la rete AC principale per un periodo di tempo specifico. Ad esempio: lo standard BDEW richiede che l'inverter fotovoltaico rimanga funzionante e capace di fornire potenza reattiva per almeno 150ms quando la tensione di rete è scesa al 15% del valore nominale.
Il simulatore di rete rigenerativa 61800 soddisfa totalmente i requisiti del test LVRT, poiché l'utente può programmare le condizioni di prova in regime transitorio implementando la funzione LIST con un'impostazione minima di tempo di risoluzione di 0.1ms. Inoltre, l'utente può anche studiare e valutare l'impatto sulle prestazioni dell’inverter fotovoltaico a causa della distorsione di tensione della linea di rete implementando la funzione di sintesi armonica del prodotto serie 61800. La risoluzione di frequenza di 61800 è 0.01Hz, che soddisfa il requisito BDEW.
Integrando il simulatore di rete rigenerativa 61800 con il carico 8000 ATS e RLC, il sistema di test è in grado di soddisfare i requisiti di test IEEE 1547/IEC 62116 per Anti-islanding.
L' ingresso programmabile con tensione esterna del simulatore di rete rigenerativa serie 61800 consente di introdurre qualsiasi forma d'onda CA+CC tramite un generatore di segnale arbitrario e amplificare di conseguenza il segnale. È possibile utilizzarlo per simulare le forme d’onda dell'alimentazione di rete reali osservate nel campo o implementate con il simulatore digitale in tempo reale per applicazioni HIL (Hardware in Loop). Il tempo di latenza dall’ingresso di programmazione della tensione esterna all’uscita di tensione effettiva è circa 100μs.
La serie 61800 supporta il funzionamento in parallelo Master-Slave, che consente di estendere ulteriormente la capacità di potenza in uscita collegando più unità in parallelo per applicazioni di test di potenza più elevate. Consultare la tabella di seguito per la combinazione consentita per il collegamento in parallelo dei diversi modelli 61800.
Nota*1: il numero massimo di unità in parallelo per 61830/61845/61860 è 5 unità.
Nota*2: il numero massimo di unità in parallelo per 61800-100 è 8 unità.
Nota*3: il numero massimo di unità in parallelo per 61800-100 (800VLN) è 3 unità.
Il modello 61800-100 (800VLN) con l'integrazione di un trasformatore step-up esterno da 800VLN è in grado di soddisfare i requisiti di test relativi a inverter fotovoltaici connessi alla rete ad alta tensione, prodotti PCS con tensione CA fino a 1000VLL quali: prestazioni connesse alla rete, adattabilità di tensione/frequenza, HVRT, ecc. 61800-100 (800VLN) supporta anche la funzione di uscita in parallelo per soddisfare le esigenze dei requisiti di test ad alta tensione e ad alta potenza.
▲ Parallel connection of 3 sets of 61800-100 (800VLN) for 315kVA output power rating
La serie 61800 estende ulteriormente le proprie capacità applicative di test includendo funzioni opzionali quali B618000: Funzione di carico CA rigenerativa e B618002: Funzione XHV 120kVA 800VLN.
La funzione di carico CA rigenerativa consta di diverse modalità quali la modalità raddrizzata CC, modalità raddrizzata CP, modalità CR, modalità anticipo/latenza fase CC e modalità anticipo/latenza fase CP.
La modalità raddrizzata è in grado di simulare carichi raddrizzati non lineari con caratteristiche simili al carico CA della serie 63800 di Chroma dove la tensione e la corrente operano nel 1° e 3° quadrante. La modalità raddrizzata supporta sia le funzioni CC che CP con tensione, potenza e CF come impostazioni del parametro.
La modalità anticipo/latenza di fase con impostazione dell’angolo di fase tra 90 gradi e -90 gradi simulerà la tensione corrispondente e la condizione di corrente sotto un carico di tipo induttivo o capacitivo. La forma d’onda della corrente è sinusoidale in modalità anticipo/latenza di fase (corrente, PF e angolo di fase come impostazioni del parametro) e quando l’impostazione dell’angolo di fase si trova nell’intervallo da 90,1 gradi a 180 gradi (da -90 gradi a -180 gradi), 61800 diventerà una sorgente di corrente. La funzione di carico CA rigenerativa è principalmente destinata a applicazioni di test relative a stazioni di caricamento EVSE, inverter PV ibridi, PCS, UPS e micro-grid.
Fare riferimento a quanto segue come elenco di supporto dei modelli 61800 per la funzione di carico CA:
L’opzione XHV B618002 800VLN serve ad ottenere un’elevata tensione di fase in uscita fino a 800 VLN (1385VLL) collegando due 61860 in serie con capacità transitorie di tensione in uscita ad elevate prestazioni che non ha paragoni con l’implementazione di un trasformatore step-up. L’opzione XHV B618002 è destinata principalmente a soddisfare i requisiti di test dell’inverter HV PV con linea di tensione fino a 1000 VLL.
Consultare la tabella di seguito per le combinazioni consentite per il collegamento in serie ad alta tensione dei diversi modelli 61800:
Nota*1: B618002: Funzione 800VLN XHV
Nota*2: B618005: Funzione 900VLN XHV.
