技術文章
2.4MW SST固態變壓器測試解決方案,包含SST 整機測試及SST 功率單元測試(后續需求),如下:
一、方案概述
1、SST 整機測試
SST 整機交流輸入側源載我方采用6臺雙向可編程交流電源PR020-A40-4708和1臺PRO20-A20-4704雙向可編程交流電源并機響應,并機可達2.6MVA/470V/5200A。額定功率內滿足 1.1 倍沖擊電流長期穩定運行,1.2 倍持續 20s。電壓擺率高可達 1V/us,滿足高動態輸出需求。
1.1-1、PRO20-A40-4708、PRO20-A20-4704 雙向可編程交流電源產品特點:
(1)全新結構設計:外觀使用新的工藝技術,提升設備使用壽命,結合整體設計結構,優化風道設計,降低設備噪聲。
(2)高效率:采用先進的技術提高效率,設備效率高達 91.5%以上,節約用電成本;減少設備發熱量,降低環控要求。
(3)高負載精度:通過硬件升級與算法優化,顯著提升電流控制穩定性,電流精度達到±(0.1%+0.1% F.S.) @15-200Hz,適用于對精度要求嚴苛的測試場景。
(4)高可靠:設備模塊故障時,可以根據故障類型,自動切換運行模式,保證設備整體仍能正常工作,提高設備可靠性。
(5)高功率密度:功率密度高達 256kVA/m3,400kVA 單機寬度僅 0.8 米,空間利用率提升約43%,重量≤940kg,降低約 48%,系統集成度更高;
(6)易維護:模塊重量減少 25%,體積減少 33%,現場維護便捷高效;
(7)耐沖擊:通過硬件優化,額定功率內滿足 1.1 倍沖擊電流長期穩定運行,1.2 倍持續 20s,提高設備的運行能力。
1.1-2、主要參數
| 型 號 | 功率 (kVA) | 輸出 電壓 (V_rms) | 頻率范圍 (Hz) | 輸出 電流 (A) | 電壓 范圍 (V_DC) | 電流 范圍 (A_DC) | 尺寸(mm): 寬×深×高 | 重量 (kg) |
| PRO20-A40-4708 | 400 | 470 | DC,0.001-200.0 | 800 | ±665 | ±1200 | 800×1000×1950 | 940 |
| 型 號 | 功率 (kVA) | 輸出 電壓 (V_rms) | 頻率范圍 (Hz) | 輸出 電流 (A) | 電壓 范圍 (V_DC) | 電流 范圍 (A DC) | 尺寸(mm): 寬×深×高 | 重量 (kg) |
| PR020-A20-4704 | 200 | 470 | DC,0.001-200.0 | 400 | ±665 | ±600 | 800×1000×1950 | 640 |

交流源輸出端串聯一臺 3150kVA,400V-10kV 升壓變壓器,三相輸出模式下滿足 SST 整機的輸入要求。
SST 整機直流輸出側雙向直流源我方采用 6 臺雙向直流源PRO20-D40-2208 和 1 臺 PRO20-D20-2204雙向直流源并機響應,并機可達 2.6MW/2250V/5200A??梢匀婺M多種電池及光伏板的特性;具有強勁的編程功能,通過 List、Wave、Step、Advanced 四種編程方式模擬不同波形的輸出。
1.2-1、PRO20-D40-2208、PRO20-D20-2204 雙向可編程直流電源產品特點:
(1)全新結構設計:外觀使用新的工藝技術,提升設備使用壽命,結合整體設計結構,優化風道設計,降低設備噪聲;
(2)高效率:采用先進的技術提高效率,設備效率高達 93.5%以上,節約用電成本;減少設備發熱量,降低環控要求。
(3)高電壓:支持更寬輸出范圍,電壓高達 2250V,滿足新一代光儲測試需求。
(4)高精度:通過硬件升級與算法優化,顯著提升電流控制的動態性能和穩定性,電流精度達到± (0.05%Setting+0.05%F.S.),適用于對精度要求嚴苛的測試場景。
(5)高功率密度:功率密度高達 256kW/m3,400kW 單機寬度僅 0.8 米,空間利用率提升約 43%,重量≤940kg,降低約 48%,系統集成度更高,模塊體積重量更小,現場維護更安全;
(6)高可靠:設備模塊故障時,可以根據故障類型,自動切換運行模式,保證設備整體仍能正常工作,提高設備可靠性;
(7)易維護:模塊重量減少 25%,體積減少 33%,現場維護便捷高效;
(8)低超調:顯著改善直流源電壓的動態超調性能,1ms 動態響應時,電壓超調≤±5%F.S.。
(9)低電壓紋波:通過硬件升級與算法優化,電壓紋波降低至 1V 以下。
1.2-2、主要參數
| 型 號 | 功率(kW) | 輸出電壓(V) | 輸出電流(A) | 尺寸(mm): 寬×深×高 | 重量(kg) |
| PRO20-D40-2208 | ±400 | 20.2250 | ±800 | 800×1000×1950 | 940 |
| 型 號 | 功率(kW) | 輸出電壓(V) | 輸出電流(A) | 尺寸(mm): 寬×深×高 | 重量(kg) |
| PRO20-D20-2204 | ±200 | 20-2250 | ±400 | 800×1000 ×1950 | 640 |

配套提供上位機測試軟件,系統按照預先選定的試驗項目進行流程化測試,并自動記錄測試數據、分析數據、一鍵生成報表,真實的實現了全自動化測試,提升測試效率,為設備廠商、 測試機構節省時間、降低成本。
2、SST 功率單元測試(后續需求)
SST 功率單元交流輸入側電源我方采用 1 臺可編程交流電源PRA-A10S-9001C 響應。單臺100kVA/900V/100A 輸出能力,單相模式下可達 100kVA/900V/150A。額定功率內滿足 1.1 倍沖擊電流長期穩定運行,1.2 倍持續 20s。電壓擺率高可達 1V/us,滿足高動態輸出需求。
2.1-1 PRA-A10S-9001C 可編程交流電源產品特點:
(1)ITIC 曲線:通過高速數字控制、高精度波形合成、寬范圍暫態輸出技術,可精準復現 ITIC曲線,短時可輸出 500%被試品額定電壓尖峰,滿足浪涌測試要求。
(2)耐沖擊:通過硬件優化,額定功率內滿足 1.1 倍沖擊電流長期穩定運行,1.2 倍持續 20s,提高設備的運行能力。采用高速電流閉環控制、高脈沖耐受功率器件及緩沖吸收電路,可耐受負載啟動、工況切換及異常工況下 3 倍沖擊電流,不觸發保護停機,保證輸出連續穩定,滿足 UPS、HVDC 等設備測試中的強沖擊應用需求。
(3)耐受波動性負載:電源采用高頻帶寬雙閉環控制及直流母線主動穩壓技術,實時抑制低頻脈動,可有效耐受直流側耦合傳遞到交流側 10Hz 低頻擾動,保證輸出電壓波形無畸變、運行無異常保護、輸出持續穩定。
(4)波形復現:針對 AIDC 場景下具有沖擊特性的不規則波動,本交流源支持現場電壓波形的復現,可在實驗室環境下完整還原真實電網擾動波形,為分析并抑制不規則交流波形對供配電系統的影響提供高效測試手段。
(5)全新結構設計:外觀使用新的工藝技術,提升設備使用壽命,結合整體設計結構,優化風道設計,降低設備噪聲。
(6)高效率:采用先進的技術提高效率,設備效率高達 92%以上,節約用電成本;減少設備發熱量,降低環控要求。
(7)高負載精度:通過硬件升級與算法優化,顯著提升電流控制穩定性,電流精度達到±(0.1%+0.1% F.S.) @15-200Hz,適用于對精度要求嚴苛的測試場景。
(8)高可靠:設備模塊故障時,可以根據故障類型,自動切換運行模式,保證設備整體仍能正常工作,提高設備可靠性。
(9)高功率密度:功率密度高達 256kVA/m3,400kVA 單機寬度僅 0.8 米,空間利用率提升約43%,重量≤940kg,降低約 48%,系統集成度更高;
(10)易維護:模塊重量減少 25%,體積減少 33%,現場維護便捷高效;
2.1-2 主要參數
| 型號 | 功率 (KVA) | 輸出電壓(V) | 頻率范圍 (Hz) | 三相輸出 電流 (A) | 單相輸出 電流 (A) | 尺寸(mm) (寬×深×高) | 重量 (kg) |
| PRA-A10S-9001C | 100 | 900 | DC,15.00-200.0 | 100 | 150 | 600×1000×1370 | 360 |

回饋式直流負載我方采用 1 臺高動態回饋負載PRL100-1000-160C 響應。單臺 100kW/1000V/160A 輸出能力,較小上升時間 10us,單臺電流斜率可達 14A/μs,回饋效率高達85%,具備 1.6 倍過載能力。滿足 AIDC 行業高動態需求,同時具備回饋式特性,有效解決傳統方案對實驗室環境要求嚴苛的痛點,緩解實驗室的配電、散熱壓力。
2.2-1 PRL100-1000-160C 直流回饋負載產品特點:
(1)超高斜率拉載;
(2)高回饋效率:高可達 85%的回饋效率;
(3)具有 1.6 倍過載能力;
(4)高量測精度:電壓 0.02%+0.02%F.S.,電流 0.05%+0.05%F.S.;
(5)支持序列測試、OCP/OPP 測試、EDPP 測試、動態掃描功能;
2.2-2 主要參數
| 產品型號 | 額定 功率 (kW) | 電壓 (V) | 持續 功率 (kW) | 持續 電流 (A) | CCD 電流(A) 2ms | 上升 時間 (μs) | 上升/ 下降斜率 (A/μs) | 寬×深×高(mm) | 重量 (kg) |
| PRL100-1000-160C | 100 | 1000 | 132 | 160 | 192 | ≤10 | ≤14 | 600×1000×1370 | 470 |

配套提供上位機測試軟件,系統按照預先選定的試驗項目進行流程化測試,并自動記錄測試數據、分析數據、一鍵生成報表,真實的實現了全自動化測試,提升測試效率,為設備廠商、測試機構節省時間、降低成本。
二、2.4MW SST固態變壓器測試解決方案系統連接圖
1、SST 整機測試

2、SST 功率單元測試(后續需求)

三、主要設備清單
| SST 整機測試平臺 | |||||
| 1 | 雙向可編程交流 電源 | PRO20-A40-4708 400kVA/470Vln/800A | 三相獨立輸出,可模擬正常、 異常的電網工況:疊加100次 諧波、間諧波掃頻: | 6 | 配一套 并機組 件 |
| 2 | 雙向可編程交流 電源 | PRO20-A20-4704 200kVA/470V1n/400A | 三相獨立輸出,可模擬正常、 異常的電網工況:疊加100次 諧波、間諧波掃頻: | 1 | |
| 3 | 交流匯流柜 | / | 支持7臺交流電源并機匯流 | 1 | |
| 4 | 變壓器 | 400V-10kV,3150kVA | 匹配 SST 整機交流側電壓 | 1 | |
| 5 | 高壓接線柜 | / | 用于匯流柜輸出接線,同時出 線至 SST 整機 | 1 | |
| 6 | 直流匯流柜 | / | 支持7臺直流源并聯接線 | ||
| 7 | 雙向直流源 | PRO20-D40-2208 400kW:2250V/800A | 具備光伏、電池模擬功能,雙 向源 | 6 | 配一套 并機組 件 |
| 8 | 雙向直流源 | PRO20-D20-2204 200kW/2250V/400A | 具備光伏、電池模擬功能,雙 向源 | ||
| 9 | 軟件+工控機 | ACTION2020,研華工控機 | 設備集成控制,測試平臺 | 1 | |
| 10 | 配電柜 | / | 滿足設備供電 | 1 | |
| SST 功率模塊測試平臺(后續需求) | |||||
| 11 | 可編程交流電源 | PRA-A10S-9001C 100kVA/900V/100A | 三相獨立輸出,單相輸出,可 模擬正常、異常的電網工況: 疊加100次諧波、間諧波掃頻: | 1 | |
| 12 | 高動態回饋負載 | PRL100-1000-160C 100kW/1000V/160A | 上升時間10us,單臺電流 斜率可達 14A/μ s,回饋效率 高達85% | 1 | |
| 工程 | |||||
| 13 | 線纜 | / | / | 1 | |