一、電網(wǎng)故障模擬發(fā)生裝置的定義與核心價(jià)值

1. 裝置本質(zhì)

電網(wǎng)故障模擬發(fā)生裝置（Power Grid Fault Simulator）是一種電力電子化測(cè)試設(shè)備，通過(guò)可編程電源與數(shù)字仿真技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)真實(shí)電網(wǎng)的故障工況，包括：

短路故障（三相短路/單相接地）

電壓暫降/驟升（幅度10%-90%，持續(xù)時(shí)間0.5-300周期）

頻率波動(dòng)（45-65Hz連續(xù)可調(diào)）

諧波注入（THD最高50%，單次諧波可達(dá)50次）

2. 行業(yè)痛點(diǎn)解決方案

傳統(tǒng)測(cè)試局限：

依賴實(shí)際電網(wǎng)故障（不可控、高風(fēng)險(xiǎn)）

機(jī)械式故障發(fā)生器調(diào)節(jié)精度低（誤差>5%）

吉事勵(lì)創(chuàng)新價(jià)值：

支持IEC 61000-4-11/34等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)波形自動(dòng)生成

故障參數(shù)分辨率達(dá)0.1V/0.01Hz，滿足新能源并網(wǎng)嚴(yán)苛測(cè)試需求

二、核心工作原理與技術(shù)架構(gòu)

1. 系統(tǒng)組成

吉事勵(lì)GPF-2000系列采用三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包含三大核心模塊：

數(shù)字仿真單元：

實(shí)時(shí)運(yùn)行PSCAD/EMTDRV等效模型

支持自定義故障腳本編程（Python/Matlab接口）

功率放大單元：

SiC MOSFET模塊（開(kāi)關(guān)頻率100kHz）

輸出容量可達(dá)10MVA（模塊化并聯(lián)擴(kuò)展）

監(jiān)測(cè)保護(hù)單元：

200MS/s高速采樣率

硬件保護(hù)響應(yīng)時(shí)間<20μs

2. 關(guān)鍵技術(shù)突破

動(dòng)態(tài)阻抗匹配技術(shù)：

自動(dòng)識(shí)別負(fù)載特性（0.1Ω-10kΩ）

輸出阻抗模擬精度±1%（含電纜感抗補(bǔ)償）

多故障疊加控制：

支持諧波+電壓暫降+相移復(fù)合故障生成

相位同步精度<0.1°

數(shù)字孿生接口：

與RTDS、OPAL-RT等實(shí)時(shí)仿真器硬件在環(huán)（HIL）連接

時(shí)延補(bǔ)償算法（<2μs時(shí)間偏差）

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景與實(shí)測(cè)案例

1. 新能源并網(wǎng)設(shè)備測(cè)試

光伏逆變器LVRT/HVRT驗(yàn)證：

零電壓穿越測(cè)試過(guò)渡時(shí)間<100μs

可模擬不對(duì)稱故障導(dǎo)致的正負(fù)序分量

模擬電網(wǎng)電壓跌落至20%額定值（持續(xù)625ms）

吉事勵(lì)方案優(yōu)勢(shì)：

2. 繼電保護(hù)裝置校準(zhǔn)

案例：某省級(jí)電網(wǎng)公司使用吉事勵(lì)裝置后：

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間測(cè)試誤差從±5ms降至±0.1ms

成功復(fù)現(xiàn)2019年巴西大停電中的級(jí)聯(lián)故障場(chǎng)景

3. 電力電子設(shè)備可靠性驗(yàn)證

電動(dòng)汽車(chē)充電樁：

模擬電網(wǎng)頻率偏移（±2Hz）導(dǎo)致的充電中斷

電壓閃變（1Hz調(diào)制波）兼容性測(cè)試

數(shù)據(jù)中心UPS：

模擬毫秒級(jí)電壓凹陷（90%幅值，10周期）

切換時(shí)間測(cè)量分辨率達(dá)10ns

審核編輯 黃宇