升降梯能量回馈技术原理和测试案例

导读

电梯梯是日常生活中常用的电器设备，在电梯下降的过程中因为制动会产生大量的能量，设备该怎样这部分能量转化存储下来呢？今天就和大家聊一下升降梯能量回馈技术和相关测试方案。

升降梯能量回馈技术是指在升降梯系统运行时产生的能量进行回馈利用，以实现能量的节约和环境的保护。实现的原理是利用刹车能量回馈装置将升降梯下行时制动产生的能量转化为电能，供给储能设备存储下来或者逆变为交流回馈电网。相应产品典型回馈效率在90%-97%，可广泛应用在电梯、港机、塔机、高炉料车、矿井料车、油田抽油机、提升类负载场合，不仅降低了用电成本，也减少了能源消耗。

图一 升降梯动能回馈装置原理框图

上图是升降梯动能回馈装置原理框图，升降梯动能回馈装置主要由电机、刹车、电容或者电池、逆变器等组成。电机负责驱动电梯的运行，刹车负责将下行的旋转惯量转化为电能，超级电容或者蓄电池用于存储电能，逆变器将直流电转化为交流电回馈回本地电网。

电梯能量回馈装置作为电梯的节能装置受运行工况影响较大，且功率一般在几十千瓦，虽然有并网回馈的机制 ，但并网检测项目较少。《GB/T 32271 电梯能量回馈装置》4.4.1电网故障保护要求，当电网电压超过回馈装置的过/欠压保护电压时，或电网频率超过回馈装置的过/欠频保护时，回馈装置应能停止运行，并向电梯提供相应的故障信号。法规对于回馈效率、回馈电流谐波、功率因数、直流分量等电气参数也有相应要求。

图二 GB/T32271 性能指标试验平台

在新能源系统中广泛使用逆变电路，光伏发电系统、储能系统等都遵从光伏发电并网逆变器检测法规，对于并网性能进行高低压穿越、孤岛保护等各项严格检测，以确保整个供电系统的安全并维持电能质量。ITECH某用户从事综合能源管理，将新型节能技术、新能源技术等项目相结合，希望使用ITECH产品对于电梯能量回馈产品进行更加精准及多元的检测，以帮助产品创新，甚至将来能兼具新能源并网控制能力。

测试案例

1逆变器并网频率适应性测试

GB/T 37409-2019光伏发电并网逆变器检测技术规范

图三 逆变器频率运行范围参数要求

根据规范要求，使用IT7900电网模拟器扫描功能实现频率适应性测试，可以设置起始频率，步进频率以及单步时间，扫描验证频率范围。

图四 IT7900扫描功能

2逆变器电流谐波测试

图五 逆变器运行谐波限值

图六 IT7900谐波分析功能

IT7900系列电网模拟器将各次谐波参量通过列表或柱状图的方式显示，使测试结果分析更加一目了然。

3电池模拟测试

使用艾德克斯双向电源IT6000C+BSS2000PRO电池模拟器可以模拟多种类型的电池曲线，仿真真实的电池运行状态，验证蓄电池组的能量回收及平抑系统波动的能力。

图七 测试原理图

再生制动能量电容储能装置”是利用电力电子器件构成的多组双向DC/DC模块，该装置的直流侧与牵引电网的直流母线连接，当列车制动能量促使牵引电网的直流电压上升超过设定值时，装置启动正向变换将制动能量存储于超级电容器组中。

审核编辑：汤梓红