Magna-Power 超大功率1.5MW大型程控直流电源系统

       美国能源部国家可再生能源实验室位于科罗拉多州戈尔登市（NREL），是美国的可再生能源研发机构，采购了Magna-Power的超大功率1.5MW的大型程控直流电源系统，为清洁、可再生和智能的美国能源基础设施提供了一个测试平台。这套系统由NREL的能源系统集成设施公司（ESIF）整合实施。

      这套大功率直流电源系统由六台MTD1000-250/480+HS+ISO+LXI电源组成，可根据测试需求配置为主从式串联或并联运行。每台MTD1000-250/480+HS+ISO+LXI电源模块可连续提供0-1000 Vdc和0-250 Adc。使用+ISO选项时，每个单元的直流输出隔离额定值为±4000 Vdc，允许模块串联配置高达4000 Vdc。这六台直流电源可以实现多种串并联配置，可作为标准恒流、恒压电源或光伏仿真模拟器使用。作为一个光伏模拟器，该系统用于新技术和商业产品的测试和评估。

       NREL的Mariko Shirazi工程师是经验丰富的光伏模拟测试应用工程师，他对Magna-Power的程控直流电源的光伏应用做出了一下访谈评论。

国家可再生能源实验室（NREL），特别是能源系统集成设施（ESIF）的任务是什么？

该设施的总体目标是测试包括电、热和燃料在内的能源系统，并提供一个平台，将所有这些系统集成到一个统一的试验台上。

如何使用程控直流电源来实现这一目标？

程控直流电源被用作光伏（PV）模拟器。ESIF的吸引力之一是我们有能力在这里测试商业和公用事业规模（即100千瓦、1兆瓦等）光伏逆变器，逆变器制造商有兴趣把他们的逆变器带到这里来测试。此次增加1.5MW的直流光伏模拟能力后，可以不依赖于环境条件产生可重复的测试条件。

评估各种类型的电源和光伏模拟器时，有哪些关键的选择因素？

功率和电压额定值、带宽和成本。隔离电压额定值、模块化、外部模拟输入和类型（电压/电流vs.辐照度/温度，每种输入都有其自身的优点，具体取决于应用），软件成熟度、PV曲线上模拟点的数量，连续曲线之间的插值。光伏模拟器更新曲线的速度，能够模拟多二极管/多峰曲线。

光伏功率仿真（PPPE）软件的哪些关键特性简化了您的测试？

我们喜欢手动输入阵列或通过大功率点、开路电压和短路参数输入阵列的能力，可以输入温度和辐照度。

哪些应用程序要求高隔离（+ISO）选项呢？

我们希望在±2000伏直流电下运行，不管是浮动的还是接地的，所以我们肯定有可能浮在标准配置的输出隔离之上。我们想要高的输出隔离电压，这也是一个决定因素。

是否计划为您自己的控制器利用模拟数字I/O？

是的，我们已经有了。我们使用一个实时Opal-RT系统，使用我们自己的PV模型进行仿真。我很惊讶Magna-Power的模拟量控制和实时Opal-RT系统做的一样好！

Magna-Power直流电源系统中的哪些集成功能确保了该应用的安全性？

肯定是Interlock（联锁）紧急停止输入功能。

Magna-Power直流电源系统使用250千瓦的电源模块组成，您是否使用这种模块化来重新配置系统？

模块化是关键，因为我们可能要测试一个1.5兆瓦的逆变器，三个不同的500kW逆变器，六个250kW的逆变器。你可以想象，因为作为能源系统集成设施，我们要测试单源设备，同时还要测试多个源设备对平台的影响。

MarikoShirazi目前担任NREL能源系统集成设施（ESIF）的首要REDB工程师。REDB（研究配电总线）是ESIF电气系统测试基础设施的根本。作为REDB首要工程师，Mari负责确保与REDB相连的关键研究电气设备的持续相关性、性能和安全运行。在学术研究方面，Mari专注于电力电子和微电网控制的开发。Mari获得了阿拉斯加州大学费尔班克斯分校的机械工程学士学位，以及科罗拉多大学博尔德分校的电气工程硕士和博士学位。