逆变器输出短路保护试验

变压器负载试验和短路试验是否为同一项试验？

       变压器负载试验用于测量变压器的阻抗电压和负载损耗。是将变压器一侧端子短接，在另一侧施加电压，让线圈中流过额定电流，此时所加的电压即为变压器的阻抗电压，此时变压器所消耗的功率即为变压器的负载损耗。正因为如此，负载试验通常也称为短路试验。通常只测额定档。

       但要搞清楚，这个短路试验与突发短路试验（测量变压器承受短路能力试验）完全不是一回事。

逆变器短路故障诊断

       在逆变器故障中，逆变桥IGBT的开路和短路故障占了相当大的比重，据统计，38%的逆变器故障是由逆变器的开关管引起的开关管的短路故障一般需要在微秒级的时间内检测到并给予排除，目前主要采用成熟的硬件检测和保护方案，本文不予讨论。

       开关管的开路故障可能由驱动板故障、线路接触不良或过电流烧毁等原因造成，此时往往不会立刻造成严重的后果，但会出现逆变器输出波形谐波增大、开关管承受电压电流应力增大、母线电容电压不平衡等问题，若不及时发现并排除故障，有可能会对逆变器造成进一步的损害。

       此前，国内外学者对逆变器故障诊断作了许多卓有成效的研究，主要可以分为基于电流、基于电压以及基于智能算法三类故障诊断方法

       提出一种基于傅里叶变换的归一化方法，实现了两电平逆变器单管开路故障诊断，解决了传统平均电流法在负载突变时容易发生误诊断的问题。归一化负载电流和负载电流在过零区域所持续的时间结合起来实现了两电平逆变器的多开关管开路诊断，比传统的归一化负载电流方法具有更高的可靠性。

       一个电流周期内的负载电流均值和负载电流绝对值均值结合起来实现了多开关管开路故障诊断，有效提高了故障诊断的鲁棒性利用电流矢量轨迹半径的变化实现了中点钳位（Neutral Point Clamped, NPC）型三电平逆变器的单管开路故障精确定位。逆变器输出侧负载电压和电流极性为故障特征，实现了NPC型三电平逆变器多开关管的开路故障诊断，具有诊断速度快、准确率高等优点，但需要额外增加电压传感器。

       提出一种基于支持向量机的故障诊断方法，利用故障电流轨迹的二维相对质心特征对故障进行分类，实现了两电平逆变器单管开路故障的准确定位，但小波分解和样本训练的运算量较大。

       逆变器输出电压为故障特征，采用神经网络对故障进行分类，实现了NPC型三电平逆变器开路故障的快速、准确诊断，但需要额外增加多个电压传感器，并且运算量较大。

       综上所述，基于电压的故障诊断方法增加了电路的复杂性；基于智能算法的故障诊断方法会大大增加故障诊断的运算和处理时间；基于电流的故障诊断方法不需要额外增加传感器，也不需要对采样信号作复杂的变换，只要提取一段时间内故障电流的信息，就能实现准确的故障诊断。

储能逆变器检测平台都要完成那些测试项目？

       储能产业爆发，储能逆变器作为产业链中重要的一环也在迅速增值，因此，对于储能逆变器进行系统的测试和调试平台的开发显得尤为重要。

       随着新能源电子设备的多样化发展，控制程序算法的复杂化需要通过测试平台获取更多数据，传统的测试平台虽然能够满足基本的测试需求，但却无法更好地满足对数据传输速度的要求。

       测试平台在获取数据的过程中对数据的传输速率要求较高，同时还需要具备更多的实用性功能。

       基于此，针对平台对于储能逆变器人机交互的实际需求，构建一个可以根据用户的需求进行历史数据存储的测试软件平台，是当前的研究重点。

       1、测试平台需求分析

       1.1储能逆变器

       在智能电网的建设中，储能逆变器凭借自身的双向变流功能可以完成一些特殊的功能。作为一种双向变流器，不仅可以完成电网电能之间的能量传输，还可以完成储能电能之间的能量传输，适用于多种直流储能单元中。

       在直流储能单元中，储能逆变器可以快速完成分布式发电的功能，提高电网对于可再生能源电力的接纳。根据系统的特性，在负荷的低谷期，需要储存更多的发电量以备不时之需，在负荷的高峰期所释放的能量，可以有效提高电网的供电质量。图1为储能逆变器在电网中的结构网络。

       储能逆变器适用于大容量储能电池的充放电，在充放电系统应用时，可以实现双向流动，实现智能化、稳定性和安全性等优势。

       在进行储能逆变器的整个开发过程中，利用示波器完成对电信号的全面检测，使用储能逆变器控制算法进行实际电信号量的研究所获取的量较少，利用示波器对大量的数据进行检测的过程中，多少会存在一些问题，虽然可以获取储能逆变器的电信号，但是经过传感器进行信号转换后，通过AD进行采集不一定保证采集量的正确性。

       因此，为了确保系统的正常运行，对程序的变量进行观察非常有必要。在进行程序观测的过程中，使用断点观测的方式较多，在进行弱电电路的程序调试和应用时，断点观测是一种非常有效的调试方法，但是在大功率的设备调试中，断点观测无法更好地预知大功率设备的状态，容易引发短路故障，存在一定的安全隐患，对于工作人员的安全作业非常不利。

       通过调试软件可以让刷新功能得到保障的同时，提高安全隐患。在进行储能逆变器大功率设备的测试过程中，会遇到很多故障问题。发生故障后，如果没有及时保存算法的变量信息，将无法准确获取故障点的位置和原因。

       因此，在进行储能逆变器的测试和调试过程中，谐波含量的大小是测试的一个重要指标，可以实时获取储能逆变器的谐波含量，对于储能逆变器的测试非常重要。基于以上问题，开发储能逆变器测试软件平台十分有必要。

       1.2需求分析

       储能逆变器测试软件平台的设计由人机交互测试平台和数据采集模块两部分组成，测试平台展示如图2所示。

       对于储能逆变器的传感器模块而言，完成信号的转换是一大亮点。通过获取AD小信号的数据，利用DSP控制器进行处理后通过以太网通信模块将数据发送到PC端。

       测试软件平台通过PC端口读取以太网中的数据信息，实现对数据的处理，并通过测试平台完成对数据结果的全面分析。

       根据上述对于储能逆变器测试软件平台的总体设计，对其进行功能模块的需求分析：

       （1）上下位机高速通信：传统的总线通信速率为460800bps[4]，为了提高通信的准确度，一般采取最多的是9600bps。CAN总线的通信速率为1Mbps，与工业以太网的总线差距较大；

       传统总线的可靠性较低，采用CAN或者工业以太网方可满足通信传输稳定性的设计需求；由于上下位机数据的通信中，上位机一般使用PC，CAN总线进行上下位机通信时，需要通过接口卡进行数据处理，因此使用CAN的成本较高。

       （2）后台数据处理：通过测试软件平台接收数据后完成对数据的处理，主要由储能逆变器的后台完成。

       （3）数据显示与人机交互：储能逆变器测试软件平台的后台主要负责对数据进行处理，通过显示数据完成对数据的操作，并实现最终的人机交互。

       2、测试平台结构及算法设计

       2.1总体结构

       储能逆变器测试软件平台通过工业以太网获取数据后，需要对数据进行运算分析处理，在实现数据展示的同时，也可以根据用户的设置需求，对历史数据进行存储，测试平台的数据处理流程如图3所示。

       在储能逆变器的测试软件平台开发时，采用三层结构体系，包括应用层、业务逻辑层和控制层，对软件中的各个层次任务进行分工处理，有助于软件的开发。

       2.2谐波检测算法

       2.3效率计算方法

       2.4高速通信协议

       3、测试平台模块实现

       3.1数据采集模块实现的过程为：

       电压电流传感器→信号调理电路→AD→DSP，通过传感器将强电信号转化为弱点信号，通过AD采集后利用以太网将数据发送到测试平台中。

       在本系统的设计中，数据采集模块主要通过AD公司旗下的8通道、16位的芯片AD7606，完成输入信号的采样，让所有的通道采集速率都可以达到200kSPS。

       3.2以太网通信模块的实现实现过程为：

       数据采集模块→DSP→RTL→储能逆变器测试软件平台。测试软件平台的数据传输利用工业以太网进行，将数据采集模块中的数据通过DSP传输到以太网的控制器中，以太网将其传输到测试平台中。

       上下位机的数据通信使用RTL8019AS进行通信，该控制器的电路简单，操作方便，通信速率高，可以满足该平台的设计需求。

       3.3谐波检测模块的实现使用基-2FFT算法实现

       通过蝶形运算，完成对FFT算法的谐波检测分析。有效值计算模块的实现，在同等电阻上增加直流和交流，通过交通流量的周期，让直流和交流的热量相等，得到交通流量的有效值。

       4、结语

       储能逆变器的测试软件平台设计，主要是针对储能逆变器而开发的一款测试软件，该软件也可以应用在其他的逆变器中进行调试。

       通过对谐波检测算法的分析，得到抑制频谱泄露的原理，对进一步提高测试平台的实时性具有显著作用。

       通过对各个模块的功能实现进行分析后得到，使用C++可以实现储能逆变器的测试软件平台设计，完成对谐波分析、检测、采集、计算、显示和保存等功能的分析，验证了该设计方案的可行性。

怎样才能判断逆变器有无过载，低压，过压，短路，过温保护？求解答

       300W保护范围300W-350W 500W保护范围500W-550W

       低压保护：在逆变器工作一段时间以后，电瓶的电量逐渐降低到10.5V时逆变器报警，敏感电器（如电脑）请 停止使用。忽略报警的电压降低到9.7V-10.3V逆变器自动关闭，

       过压保护：充电系统故障，电瓶电压升高到15.5V以上逆变器停止工作。

       短路保护：逆变器工作时，220V输出短路，红灯闪，及时排除。

       过温保护：在逆变器满负荷连续工作一段时间后，外壳体温度达到55-65度时报警并切断电源

       注：如用远大于逆变器额定功率的冰箱，空调来启动逆变器，能自动保护的话才是有真正保护功能的好产品

       波逆变器的工作原理：

       乐清市泰明电子电器有限公司生产的YUESTAR乐泰牌 修正正弦波开关式逆变电源，不仅省去笨重的工频变压器，而且逆变效率也大大提高效率90%。它可广泛应用于如旅游或野外作业作备用电源，又可解决边远缺电地区的用电问题 成为风力发电、太阳能光伏工程的配套逆变电源，还可作为工矿企业医院的备用电源等。

       电路原理。

       它的工作是一个ＤＣ－ＡＣ－ＤＣ－ＡＣ的转换过程。在此过程中，由于使用了专用的智能电路及大功率场效应管，大大降低了系统的功率损耗。并增加了软启动功能，有效保证了逆变器的可靠性，逆变器的工作框图

光伏电站逆变器交流侧如果发身短路了。这个时候的短路电流应该怎么计算？

       就是以逆变器器件所能承受电流计算的。负载120%电流时5-20秒关断（可自由设置）。150%IGBT立即关断。使用者完全可以限制电流的大小。不同厂家有不同的软硬件。无非是响应速度快慢而已，但都能起到保护作用。

       短路电流的计算方法：

       1）理论分析多用序分量的方法；

       2）工程计算，通常可以采用一些简化公式直接估算；

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