如何用ITECH电网模拟器模拟电网异常？

为何需要模拟电网异常？

在电源或电力电子产品测试中模拟电网异常，主要是因为现实世界的电网并非理想状态，而是存在各种扰动和故障。这种模拟对于确保电力电子设备(如变频器、不间断电源UPS、光伏逆变器、电动汽车充电桩等)的可靠性、安全性和合规性至关重要。

1.确保设备在实际电网中的可靠运行

电网并非理想电源：实际电网中存在电压暂降、骤升、中断、谐波、频率波动、不平衡等异常情况。这些异常可能由短路、大负载投切、雷电、设备故障等引起。设备必须耐受这些异常：如果设备仅在设计工况下测试，一旦遇到电网异常，可能导致停机、损坏甚至引发安全事故。模拟异常以验证设备的“免疫力”。

2.符合国际标准和法规要求

工业设备需满足电磁兼容(EMC)标准：如IEC 61000-4-11/34规定了电压暂降、中断等抗扰度测试，确保设备不影响电网或其他设备。

3.验证保护功能与故障穿越能力

关键保护机制测试：模拟过压、欠压、过频、欠频等异常，检验设备是否能及时检测并采取保护动作(如切断输出、告警等)。

故障穿越(LVRT/HVRT)要求：在新能源发电领域，电网规范要求逆变器在电网电压跌落(Low Voltage Ride Through, LVRT)或升高(High Voltage Ride Through, HVRT)时保持并网一段时间，以支撑电网稳定。必须通过模拟测试验证此功能。

此外它还能在某些特定场景有效地降低现场故障风险与经济损失，预防大规模故障：例如，一台因电网异常而故障的光伏逆变器可能导致整个电站停机，造成巨大发电损失。保障关键设施供电：数据中心、医院等使用的UPS必须在电网异常时无缝切换，测试是确保其可靠性的唯一手段。

电力电子产品测试中模拟电网异常，本质上是在受控实验室环境中重现真实世界的恶劣工况，这是产品从设计走向可靠应用不可或缺的环节。随着可再生能源占比增加和电网复杂度提升，这类测试的重要性将进一步凸显。

ITECH如何进行异常电网的模拟？

1.标准法规测试

IT7900系列电网模拟器350V机型提供符合IEC 61000-4-11/4-13/4-14/4-17/4-27/4-28/4-29法规的标准测试曲线。用户在测试法规符合性测试时，可以直接调用。

IT7900完成IEC 61000-4-11法规的实测波形

该功能下既提供符合法规要求的标准的测试曲线，也提供自定义功能，用户可以自行根据法规要求的项目进行自定义，对待测物进行法规扩展测试。

2.List功能/自定义波形

如客户有自己的测试标准，如厂标或产品测试标准，可将已有波形数据通过List功能编辑或自定义波形导入。

某储能用户的测试要求及实测结果

3.电网仿真与模拟

若客户想要模拟当地实际的电网情况，可以使用电压信号采集与仿真功能。IT7900系列电网模拟器可以作为数据采样设备，从其他仪器端采集电压变化信号。通过此功能，用户可以实现采集待测物实际的电网电压变化状态，再利用导入功能，将采集后的电网波形导入到IT7900仪器中，复现电网状态。

IT7900信号采集及信号仿真界面

IT7900系列电网模拟器代表了新一代的可编程，全四象限电网模拟器，同时还可作为四象限功率放大器，适用于各类并网产品的测试，如PCS，储能系统，微电网，BOBC(V2X)以及电力相关硬体回路模拟(PHiL)等等。IT7900采用碳化硅(SiC)技术，提供专业的孤岛测试模式，用户可设定R,L,C及有功，无功功率参数，模拟电网非线性负载，实现防孤岛效应保护认证测试。同时具备能量回收功能，提供100%电流吸收能力，并经由设备回馈到电网，节省了用电和散热成本。

IT7900系列具有多款机型：1U无面板机型及2U触屏机型功率可达6kVA适用于系统集成。3U机型功率可达15kVA，通过主从并机可轻松扩展功率至960kVA。丰富的操作模式满足用户单相，三相，反相及多通道测试需求，反相模式下电压可扩展至200%额定电压。强大的任意波形编辑功能可模拟各种电网扰动波形，是测试和研发实验室的理想选择。

IT7900高压机型具有700VL-N，甚至可以满足1050VL-N，在高压穿越测试、工业供电上具有更强的表现。IT7900E系列是3U/21kVA高功率密度系列。IT7900P/EP系列高性能电网模拟器在源模式下即IT7900，载模式下具有IT8200完整交直流电子负载功能。