ITECH IT7942E-350-210 - regeneracyjny symulator sieci elektroenergetycznej (42kVA, 350V, 210A) seria IT7900E

Przegląd produktu

• Moc: 42 kVA - wysokość 6U
• Wysoka wydajność mocy, 3U do 21 kVA
• Częstotliwość wyjściowa: 16 Hz ~ 150 Hz
• Regeneracyjny symulator sieci i dostępne 4-kwadrantowe źródła zasilania AC/DC
• Funkcja wzmacniacza mocy dla aplikacji PHiL
• Wszechstronne tryby pracy do wyboru: jednofazowy, trójfazowy, odwrócona faza
• Tryby wyjściowe: AC/ DC/ AC+DC/ DC+AC
• Programowalna impedancja wyjściowa umożliwia symulację rzeczywistego środowiska.
• Testy zgodności, w tym LVRT /skok fazy/zmienność częstotliwości/ Wstrzykiwanie harmonicznych
• Obsługiwane testy regulacyjne obejmują IEC61000-4-11/4-13/4-14/4-28
• Interfejsy:
  • W standardzie: USB/ CAN/ LAN/ Digital IO
  • Opcjonalne: GPIB/ Analog/ RS232

Przegląd Serii IT7900E

Modele z serii IT7900E to wiele wersji programowalnych, czterokwadrantowych symulatorów sieci. Każde z nich symuluje sieć elektroenergetyczną w czterech ćwiartkach charakterystyki I-U. Ponadto każde z nich jest wzmacniaczem mocy pracującym w czterech ćwiartkach, którego można używać do testowania różnego sprzętu łączonego z siecią elektroenergetycznej, na przykład urządzeń takich, jak PCS (system kondycjonowania zasilania), system magazynowania energii, BOBC (V2X) (ładowarka akumulatorów pojazdów elektrycznych), PHIL (system zasilania w pętli) itp. Jeden symulator z serii IT7900E pracując trybie islandingu (z ustawianiem R, L i C), może wykonywać testy ochrony sprzętu przed niekorzystnym zjawiskiem islandingu. Dodatkowo symulatory serii IT7900E wyróżniają się też bardzo dużą "gęstością mocy", w obudowie rozmiaru 3U potrafią wygenerować moc 21 kVA, którą można zwiększyć do 960 kVA, łącząc symulatory równolegle. Bogate tryby pracy spełniają różne wymagania testowe jednofazowe, trójfazowe, odwrotne i wielokanałowe. W trybie odwrotnym napięcie można zwiększyć do 200% napięcia znamionowego. Dzięki bogatej funkcji edycji przebiegów arbitralnych można symulować różne przebiegi zakłóceń sieci energetycznej, co sprawia, że jest to idealny wybór do testowania i laboratoriów R&D.

Kluczowe cechy serii IT7900E

• Zastosowanie zaawansowanej technologii SiC
• Duża wydajność mocy, 3U do 21kVA
• Częstotliwość wyjściowa: 16 Hz ~ 150 Hz
• Po połączeniu równoległym (układ Master-Slave), moc można zwiększyć maksymalnie do 960 kVA.
•  Regeneracyjny symulator sieci i źródła zasilania AC i DC w pełnych czterech ćwiartkach charakterystyki I-U
• Zakresy napięcia: do 350 VL-N (/700/1050)*2
• Funkcja wzmacniacza mocy dla aplikacji PHiL
• Trzy tryby pracy: CV/Current Limit/Power Limit
• Możliwość wyjścia AC, DC, AC+DC lub DC+AC
• Wszechstronne tryby pracy do wyboru: jednofazowy, trójfazowy, odwrócona faza
• Programowalna impedancja wyjściowa, umożliwiająca symulację rzeczywistego świata
• Impedancja sieci energetycznej
• Testy zgodności, w tym LVRT /skok fazy/zmienność częstotliwości/ wstrzykiwanie harmonicznych
• Obsługiwane testy regulacyjne obejmują IEC61000-4-11/4-13/4-14/4-28
• Intuicyjny ekran dotykowy; Wbudowany 1/3-fazowy miernik mocy AC; Funkcja Scope
• Szybki czas reakcji i wysoka dokładność 0,1%+0,2%FS
• Biblioteka przebiegów: fala sinusoidalna, fala prostokątna, fala trójkątna, obcięte fale sinusoidalne, fala trapezowa, fale zdefiniowane samodzielnie
• Syntezator przebiegów harmonicznych i interharmonicznych
• Testowanie symulacji zakłóceń linii energetycznej za pomocą programowania LIST/
• Funkcje SWEEP/ Surge&Sag
• Funkcja symulacji i analizy do 50-tej harmonicznej wraz z wbudowaną normą IEC61000-3-2/3-12 i innymi przepisami testowymi *1
• Funkcja symulacji i analizy harmonicznych może mierzyć 50. rząd, wbudowana IEC61000-3-2/3-12 i inne przepisy testowe
• Możliwość ustawienia wyjściowego kąta fazowego 0-360° start/stop
• Port USB na panelu przednim do importowania i eksportowania danych i przebiegów
• Funkcja CTRL przekaźnika, aby odciąć połączenie między przyrządem a DUT
• Wbudowany interfejs USB/CAN/LXI zgodny z interfejsem LAN/cyfrowy interfejs IO, *opcjonalnie GPIB /Analog & RS232
• Obsługa komunikacji CANopen、Modbus、LXI、SCPI

*1 Analiza harmonicznych napięcia i prądu
*2 Patrz IT7900 Seria wysokonapięciowa.

Zastosowania

Przesyłanie energii elektrycznej: Falownik połączony z siecią, elektroniczny system stabilizacji zasilania Pojazdy zasilane "nową energią": Ładowarka pokładowa (OBC), stacja ładowania AC, sprzęt zasilający pojazdu elektrycznego, ładowarka BOBC (v2x - wzajemna komunikacja między pojazdami) Magazynowanie energii: Przetworniki magazynowania energii PCS, domowe urządzenia magazynowania energii fotowoltaicznej (PV) Placówki naukowo-badawcze: Zasilacz zewnętrzny AC-DC, test kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) Elektroniczne urządzenia zasilające: Transformator, wentylator AC, UPS, silnik AC

Porównanie produktów z serii IT7900E

Wersja	Zakres napięcia	Zakres prądu	Moc	Liczba faz	Rozmiar obudowy
IT7921E-350-105	350 V	105 A	21 kVA	1 lub 3	3U
IT7942E-350-210	350 V	210 A	42 kVA	1 lub 3	6U
IT7963E-350-315	350 V	315 A	63 kVA	1 lub 3	15U
IT7984E-350-420	350 V	420 A	84 kVA	1 lub 3	27U
IT79105E-350-525	350 V	525 A	105 kVA	1 lub 3	27U
IT79126E-350-630	350 V	630 A	126 kVA	1 lub 3	27U
IT79147E-350-735	350 V	735 A	147 kVA	1 lub 3	37U
IT79168E-350-840	350 V	840 A	168 kVA	1 lub 3	37U
IT79189E-350-945	350 V	945 A	189 kVA	1 lub 3	37U
IT79210E-350-1050	350 V	1050 A	210 kVA	1 lub 3	37U
IT79231E-350-1155	350 V	1155 A	231 kVA	1 lub 3	37U

* W razie potrzeby większej mocy należy kontaktować się w sprawie dostępności.

* Używając funkcji odwrotnej kolejności faz i blokady faz, można uzyskać wyższe napięcie pomiarowe.

 

Prezentacja funkcji

 

Regeneracyjny symulator sieci AC w czterech ćwiartkach charakterystyki I-U Przyrządy serii IT7900E są symulatorami sieci pracującymi w czterech ćwiartkach przy 100% ujściu energii i 88% zdolności jej odzyskiwania. Energię generowaną przez obiekt pomiarowy można kierować z powrotem do sieci, aby nie wydzielała się w postaci ciepła. Chroni to środowisko i zmniejsza koszty elektryczności, ogrzewania, wentylacji i chłodzenia.

Wzmacniacz mocy w wszystkich czterech ćwiartkach charakterystyki I-U
Regeneracyjny symulator sieci elektroenergetycznej serii IT7900E może być używany jako wzmacniacz mocy do realizacji aplikacji sprzętu zasilającego w pętli "PHIL" przeznaczonych do mikro-sieci elektroenergetycznych, magazynowania energii oraz pojazdów "nowej energii". Przez zewnętrzny interfejs analogowy (opcja) można doprowadzać sygnał cyfrowy lub standardowy zestaw sygnałów analogowych, które można następnie wzmacniać bez wprowadzania zniekształceń do sygnału o rzeczywistym kształcie fali zasilającej z czasem odpowiedzi mniejszym od 100 µs.

Aplikacja: Testowanie mikro-sieci elektroenergetycznych
Jako mikro-sieci traktuje się nie tylko małe systemy zasilające, lecz również typowe systemy generacji rozproszonej, gdyż producenci sprzętu i profesjonalne laboratoria naukowo-badawcze sieci potrzebują ustanawiać wymagania na testy symulacyjne. Przyrządy serii IT7900E nie tylko spełniają wymagania testowe odnośnie skoku kąta fazowego, "ride-through" niskiego napięcia, zmieniania częstotliwości i wprowadzania harmonicznych, lecz również przekazują energię z powrotem do sieci, spełniając tym wymagania stawiane testom mikro-sieci.  


Duża gęstość mocy, konstrukcja modułowa

Gęstość mocy równa 21 kVA/3U Dzięki użyciu techniki modulacji szerokości impulsu maksymalna gęstość mocy regeneracyjnego symulatora sieci elektroenergetycznej wynosi 21 kVA w kompaktowej obudowie rozmiaru 3U. Napięcie wynosi 350 V L-N, a częstotliwość mieści się w zakresie od 16 Hz do 150 Hz. Rozmiary wynoszą zaledwie 1/12 rozmiarów obudowy konwencjonalnego zasilacza AC, przy czym wyżej wymienioną moc można jeszcze zwiększyć, oszczędzając miejsce i redukując koszty.

Praca w połączeniu równoległym ze sterowaniem typu "master-slave", moc do 960 kVA
Przyrządy serii IT7900E można łączyć równolegle w trybie "master-slave", uzyskując moc do 960 kVA. Własność ta zapewnia użytkownikowi wygodę i elastyczność tworzonych konfiguracji pomiarowych. Przyrządy serii IT7900 mają funkcję synchronicznego włączania i wyłączania sygnałów doprowadzanych i wyprowadzanych. Własność ta umożliwia użytkownikowi realizację zadania synchronizacji w połączeniu równoległym, zapewnia też synchroniczne współdzielenie prądu przez kilka modułów. Po zrównolegleniu pozostają dostępne wszystkie funkcje, a dokładność nie ulega pogorszeniu, dzięki czemu konstruowanie systemu jest szybsze, bardziej ekonomiczne, niezależnie od tego czy jest to system samodzielny, czy też automatyczny system pomiarowy.

Aplikacja: testowanie urządzenia zasilania bezprzerwowego (UPS)
• Cel testu: testowanie własności wejściowych i wyjściowych zasilacza UPS, testowanie zakłóceń na wejściu AC zasilacza UPS itd.
• Zalety aplikacji: Moduły UPS mają zwykle moc od 10 kVA do 50 kVA, są łączone kaskadowo, stąd cały system może mieć moc rzędu megawatów. Moduły są używane w systemach zasilających, centrach danych itd. Przyrządy serii IT7900 są bardzo użyteczne przy testowaniu obiektów pomiarowych, których moc można w dowolnym momencie rozszerzyć bez ponoszenia zwiększonych kosztów dodatkowego testowania. Jeden IT7900 może przetestować moduł UPS. Gdy  w wyniku zrównoleglenia pojemność takiego modułu zwiększy się, to IT7900 będzie nadal w stanie testować.

Intuicyjny ekran dotykowy Przyrządy serii IT7900E wyposażono w nowo zaprojektowany ciekłokrystaliczny ekran dotykowy, graficzny interfejs użytkownika o prostej i intuicyjnej obsłudze oraz klawiaturę z pokrętłem, które pozwalają użytkownikowi bezpośrednio i szybko prowadzić testy. Wbudowana funkcja oscyloskopu cyfrowego umożliwia zbieranie sygnałów napięcia i prądu w domenie czasowej, zależności przesunięć fazowych, w tym korzystanie z funkcji wyzwalania przebiegu. Maksymalny okres próbkowania w trybie oscyloskopu wynosi 10 µs, przy czym jest możliwe wyświetlenie w tym trybie jednocześnie do 6 krzywych. Użytkownik przyrządu może prowadzić analizę krzywych i jednocześnie zapisywać je bez potrzeby angażowania do tego osobnego oscyloskopu.

Różnorodne tryby pracy

---

Tryby pracy AC, DC, AC+DC i DC+AC
Wszystkie przyrządy serii IT7900E mogą być używane jako "zasilacze AC/DC pracujące we wszystkich czterech ćwiartkach charakterystyki I-U" oraz w czterech trybach wyprowadzania sygnału: AC, DC, AC+DC lub DC+AC. Zapewniają nie tylko czysty sygnał wyjściowy AC/DC, mogą też używać trybów wyjściowych AC+DC i DC+AC do realizacji "sygnału wyjściowego AC z nałożoną polaryzacją DC" i symulacji "przebiegu wyjściowego DC z tętnieniami", aby spełnić wymagania konstruktorów odnośnie złożonych aplikacji. W trybie DC można osiągnąć 100% mocy znamionowej trybu AC.


W pierwszym rzędzie kolejno: przebieg przemienny (AC), przebieg stały (DC) oraz przebieg przemienny o napięciu 45 V z nałożoną składową stałą równą 10 V
W drugim rzędzie kolejno: przebieg stały o napięciu 50 V z nałożonymi sinusoidalnymi tętnieniami o napięciu 5 V i częstotliwości 150 Hz; przebieg stały o napięciu 50 V z nałożonym przebiegiem tętnień o kształcie prostokątnym, napięciu równym 5 V i częstotliwości 150 Hz; przebieg stały o napięciu 50 V z nałożonym przebiegiem tętnień o kształcie trójkątnym , napięciu równym 5 V i częstotliwości 150 Hz

Test anomalii sieciowych (PLD)
Wbudowane przebiegi odkształcone różnego rodzaju
Oprócz przebiegu sinusoidalnego przyrządy serii IT7900E wyprowadzają różne standardowe przebiegi AC takie, jak przebieg o kształcie trójkątnym, prostokątnym, trapezoidalnym, a także przebieg piłokształtny i sinusoidalny obcięty. Można je łatwo przywoływać z menu i wyświetlać na ciekłokrystalicznym ekranie dotykowym. Użytkownik może ponadto w połączeniu z funkcją programowania sekwencji pomiarowej realizować wyprowadzanie ciągłe kilku przebiegów, aby poradzić sobie ze złożonym testem anomalii występujących w sieci zasilającej.


Tryby listy (LIST), przemiatania (SWEEP), wzrostów i zapadów (Surge&Sag)
Przyrządy serii IT7900E wyposażono w tryby listy (LIST), przemiatania (SWEEP) oraz wzrostów i zapadów (Surge&Sag). Korzystając z łatwej konfiguracji parametrów, można szybko skompletować szereg różnych symulacji przebiegów anomalii sieciowych takich, jak m.in. krótkotrwała przerwa w zasilaniu, udar (wzrost) oraz wolne narastanie i opadanie napięcia. W trybie listy jeden plik może pomieścić maksymalnie 200 kroków procedury, przy czym dla każdego kroku można wybrać typ przebiegu, ustawić napięcie, częstotliwość, typ zbocza oraz parametry kąta przesunięcia fazowego w momentach startu i stopu. W trakcie czasu potrzebnego na wykonanie programu użytkownik może załadować w czasie rzeczywistym plik z nową listą bez zatrzymywania pliku bieżącego lub nawet przerwać jego wyprowadzanie. I kiedy napięcie i częstotliwość ulegną nagłej zmianie, to może zostać wygenerowany sygnał wyzwalający synchronizujący urządzenia zewnętrzne, szczególnie przydatny do dużych platform testowych z dokładnym sterowaniem logicznym i krótkim czasem odpowiedzi połączeń między urządzeniami. 

Aplikacja: Symulowanie charakterystyk sieci Użytkownik może symulować różne warunki anomalii z płyty czołowej lub za pomocą programowania.

Aplikacja: Funkcja symulowania chwilowej przerwy w zasilaniu Przyrządy serii IT7900E mogą też efektywnie symulować różne scenariusze przerw w zasilaniu.

Aplikacja: test LVRT
Gdy awaria sieci energoelektrycznej lub anomalia spowoduje zapad napięcia o pewnym zakresie tego spadku, to system generacji zasilania powinien kontynuować pracę bez odłączania się od sieci i nawet wprowadzić do systemu nieco energii biernej, aby przywrócić napięcie. Aby spełnić w pełni wymagania testu LVRT przyrządy serii IT7900E umożliwiają użytkownikowi edytowanie warunków testowych "ride-through" niskiego napięcia (LVRT) przy użyciu trybu listy, z krótkim czasem odpowiedzi.
Symulowanie harmonicznych i interharmonicznych
Wykorzystując technikę bardzo szybkiego, cyfrowego procesora sygnałowego (DSP), przyrządy serii IT7900E mogą symulować harmoniczne, interharmoniczne oraz syntezę harmonicznych. Użytkownik przyrządu ustawiając wartość amplitudy i fazy, może symulować harmoniczne do 50. (przy częstotliwości składowej podstawowej wynoszącej 50 Hz lub 60 Hz), tworząc okresowy przebieg odkształcony. Przyrząd ma też wbudowane przebiegi harmoniczne 30 typów, które w razie potrzeby można szybko przywołać. Test harmonicznych jest jednym z ważnych testów podatności urządzeń na zaburzenia elektromagnetyczne prowadzonych przy sprawdzaniu kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), umożliwia też realizację wyprowadzania harmonicznych jednofazowych, trójfazowych oraz trójfazowych przy asymetrycznym obciążeniu, spełniając tym wymagania pomiarowe norm IEC.

Funkcja przebiegów definiowanych przez użytkownika
Symulatory serii IT7900E mają funkcję edytowania przebiegu definiowanego przez użytkownika (arbitralnego), która pozwala użytkownikowi symulować wpływ rzeczywistych układów sieci elektroenergetycznych różnego typu, zarówno AC jak i DC, na otoczenie testowe różnych obiektów pomiarowych, przez importowanie do tych obiektów danych rzeczywistego przebiegu. Importowe dane mogą zawierać maksymalnie 1024 punkty.

Obiekt pomiarowy: Moduł konwersji zasilania AC-DC
• Pomiarowa norma odniesienia: IEC61000-4-13
• Zalety testu: Konstruktor przy projektowaniu elektronicznego sprzętu mocy powinien rozważyć wpływ na ten sprzęt każdej z harmonicznych z występujących w sieci elektroenergetycznej. Przyrządy serii IT7900 spełniają wymagania normy IEC61000-4-13 odnośnie symulowania anomalii mających postać harmonicznych i interharmonicznych. Użytkownik korzystając z interfejsu  konfiguracyjnego, może łatwo ustawić numer harmonicznej, kąty przesunięcia fazowego poszczególnych harmonicznych oraz ich zawartość procentową.
Pomiar i akwizycja przebiegu

Wbudowany miernik mocy - dokładność pomiaru prądu do 0,1% + 0,2% wartości pełnozakresowej Przyrządy serii IT7900E mieszczą w sobie system akwizycji, bazujący na zaawansowanym cyfrowym procesorze sygnałowym. Dzięki czemu uzyskuje się własności pomiaru i analizy przebiegu oscyloskopów, mierników mocy i cyfrowych multimetrów powszechnie spotykanych w systemach testujących. Najlepsza dokładność pomiaru prądu  wynosi 0,1% + 0,2% wartości pełnozakresowej, a najlepsza dokładność pomiaru napięcia - 0,1% +0,2% wartości pełnozakresowej. Przyrządami serii IT7900 można też mierzyć napięcie skuteczne, prąd skuteczny, częstotliwość, moc czynną, współczynnik mocy itd. Można też wyświetlić krzywe maksymalnie 6 przebiegów, redukując koszty i upraszczając obsługę.

Analiza i symulacja harmonicznych
Funkcja analizy harmonicznych przyrządów serii IT7900E zawiera pomiar napięcia harmonicznego i prądu harmonicznego. W trybie harmonicznych można testować współczynnik zniekształceń harmonicznych (THD) napięcia i prądu oraz przesunięcia fazowe poszczególnych harmonicznych względem składowej podstawowej. Aby umożliwić szybką analizę wyników testu przyrządy serii IT7900E mogą ponadto mierzyć kilka harmonicznych, a wyniki wyświetlać w postaci tablic, wykresów słupkowych lub wektorowych.

Rejestrowanie danych Korzystając z funkcji rejestrowania dużych ilości danych, przyrządy serii IT7900E mogą zapisywać je w sposób ciągły, przez 7 godzin, z niewielkimi odstępami czasowymi (najkrótszy: 100 ms). Użytkownik przyrządu może łatwo przeglądać kompletne krzywe generowane od momentu rozpoczęcia do zakończenia testu. Jednocześnie może wyświetlić maksymalnie sześć krzywych. Może ponadto przesuwając na ekranie pasek przymiaru, sprawdzać szczegółowo dane w wybranych punktach krzywych trendu prądu. Własność ta przydaje się przy analizowaniu błędów pojawiających się w trakcie długo trwającego testu lub miejsc odchyłek powstających np. w trakcie obciążania. Oprócz tego można eksportować dane przez łącze interfejsu znajdujące się USB na płycie przedniej w celu ich późniejszej analizy.

Programowana impedancja wyjściowa Aby zasymulować impedancję AC dołączonej sieci elektroenergetycznej, funkcja programowania impedancji wyjściowej umożliwia użytkownikowi edytowanie rezystancji i indukcyjności wyjściowej.

Akcesoria opcjonalne

• IT-E176 - moduł zewnętrzny interfejsu GPiB,
• IT-E177 - moduł interfejsu RS232/wyjścia analogowego
• IT-E168/IT-E169 - komplet akcesoriów do światłowodowego połączenie równoległego - do jednego przyrządu/do obudowy regałowej,
• Obudowy regałowe IT - do przyrządów rozmiaru 15U/27U/37U
• Przewód zasilający: długość 5 m
• IT-E31220-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach konektorami zaokrąglonymi (czerwony i czarny, 120 A/2 m),
• IT-E32410(20)-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi
  (czerwony i czarny, 240 A/1 m (2 m)),
• IT-E33620-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi (czerwony i czarny, 360 A/2 m).
• Kabel USB