Magna-Power 超大功率1.5MW大型程控直流電源系統

       美國能源部國家可再生能源實驗室位于科羅拉多州戈爾登市（NREL），是美國的可再生能源研發機構，采購了Magna-Power的超大功率1.5MW的大型程控直流電源系統，為清潔、可再生和智能的美國能源基礎設施提供了一個測試平臺。這套系統由NREL的能源系統集成設施公司（ESIF）整合實施。

      這套大功率直流電源系統由六臺MTD1000-250/480+HS+ISO+LXI電源組成，可根據測試需求配置為主從式串聯或并聯運行。每臺MTD1000-250/480+HS+ISO+LXI電源模塊可連續提供0-1000 Vdc和0-250 Adc。使用+ISO選項時，每個單元的直流輸出隔離額定值為±4000 Vdc，允許模塊串聯配置高達4000 Vdc。這六臺直流電源可以實現多種串并聯配置，可作為標準恒流、恒壓電源或光伏仿真模擬器使用。作為一個光伏模擬器，該系統用于新技術和商業產品的測試和評估。

       NREL的Mariko Shirazi工程師是經驗豐富的光伏模擬測試應用工程師，他對Magna-Power的程控直流電源的光伏應用做出了一下訪談評論。

國家可再生能源實驗室（NREL），特別是能源系統集成設施（ESIF）的任務是什么？

該設施的總體目標是測試包括電、熱和燃料在內的能源系統，并提供一個平臺，將所有這些系統集成到一個統一的試驗臺上。

如何使用程控直流電源來實現這一目標？

程控直流電源被用作光伏（PV）模擬器。ESIF的吸引力之一是我們有能力在這里測試商業和公用事業規模（即100千瓦、1兆瓦等）光伏逆變器，逆變器制造商有興趣把他們的逆變器帶到這里來測試。此次增加1.5MW的直流光伏模擬能力后，可以不依賴于環境條件產生可重復的測試條件。

評估各種類型的電源和光伏模擬器時，有哪些關鍵的選擇因素？

功率和電壓額定值、帶寬和成本。隔離電壓額定值、模塊化、外部模擬輸入和類型（電壓/電流vs.輻照度/溫度，每種輸入都有其自身的優點，具體取決于應用），軟件成熟度、PV曲線上模擬點的數量，連續曲線之間的插值。光伏模擬器更新曲線的速度，能夠模擬多二極管/多峰曲線。

光伏功率仿真（PPPE）軟件的哪些關鍵特性簡化了您的測試？

我們喜歡手動輸入陣列或通過大功率點、開路電壓和短路參數輸入陣列的能力，可以輸入溫度和輻照度。

哪些應用程序要求高隔離（+ISO）選項呢？

我們希望在±2000伏直流電下運行，不管是浮動的還是接地的，所以我們肯定有可能浮在標準配置的輸出隔離之上。我們想要高的輸出隔離電壓，這也是一個決定因素。

是否計劃為您自己的控制器利用模擬數字I/O？

是的，我們已經有了。我們使用一個實時Opal-RT系統，使用我們自己的PV模型進行仿真。我很驚訝Magna-Power的模擬量控制和實時Opal-RT系統做的一樣好！

Magna-Power直流電源系統中的哪些集成功能確保了該應用的安全性？

肯定是Interlock（聯鎖）緊急停止輸入功能。

Magna-Power直流電源系統使用250千瓦的電源模塊組成，您是否使用這種模塊化來重新配置系統？

模塊化是關鍵，因為我們可能要測試一個1.5兆瓦的逆變器，三個不同的500kW逆變器，六個250kW的逆變器。你可以想象，因為作為能源系統集成設施，我們要測試單源設備，同時還要測試多個源設備對平臺的影響。

MarikoShirazi目前擔任NREL能源系統集成設施（ESIF）的首要REDB工程師。REDB（研究配電總線）是ESIF電氣系統測試基礎設施的根本。作為REDB首要工程師，Mari負責確保與REDB相連的關鍵研究電氣設備的持續相關性、性能和安全運行。在學術研究方面，Mari專注于電力電子和微電網控制的開發。Mari獲得了阿拉斯加州大學費爾班克斯分校的機械工程學士學位，以及科羅拉多大學博爾德分校的電氣工程碩士和博士學位。