自己構建離網型光伏逆變器試驗系統
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- 發布時間：2014/8/22 16:04:49
- 作者：銀河電氣
一、離網型光伏逆變器試驗系統概述
離網型光伏逆變器試驗系統由可調直流電源、可調阻性負載和
離網型光伏逆變器測試系統等構成，離網型光伏逆變器測試系統由
DH2000-2數字主機、兩臺DT211B
數字變送器、DM4031四通道溫度測試子站、試驗上位機及相關上位機軟件構成。兩只DT211B數字變送器分別用于測量逆變器直流輸入和交流輸出電量。
DM4031四通道溫度測試子站用于監視被測離網型光伏逆變器相關部件溫度，并用于溫升試驗溫度測量。
DT211B數字變送器可準確測量5V～1280V的交直流電壓和0.5A～128A的電流及交直流功率。電壓、電流測試精度0.1%，功率測試精度0.2%。
離網型光伏逆變器試驗系統依據《GB/T 20321.1-2006 離網型風能、太陽能發電系統用逆變器 第1部分：技術條件》和《GB/T 20321.2-2006 離網型風能、太陽能發電系統用逆變器 第2部分：試驗方法》而設計。可滿足輸入電壓為12V～440V、輸出功率為100VA～50kVA離網型光伏逆變器的試驗測試需要。
逆變器輸入測量參量主要有：
輸入電壓（平均值或有效值）；
輸入電流（平均值或有效值）；
輸入功率；
逆變器輸出測量參量主要有：
輸出上沖電壓；
輸出電壓有效值；
輸出電壓基波有效值；
輸出電壓諧波失真及諧波頻譜；
輸出電流有效值；
輸出電流基波有效值；
輸出電流諧波失真及諧波頻譜；
輸出頻率；
輸出有功功率；
輸出基波功率。
二、離網型光伏逆變器測試要點
1、準確限值范圍寬
離網型光伏逆變器測試系統既需要測試空載輸入電參量，又需要測量滿載輸入輸出電參量，還要適應不同電壓等級和功率等級的逆變器的測試需要。因此，對準確限值電壓范圍和準確限值電流范圍提出了很高的要求。
直流側最低測試電壓為12V的85%，約10V。
直流側最高測試電壓為440V的130%，約572V。
直流側最大測試電流約（按50kVA/440V計算）120A。
直流側最小測試電流可能低至（按12V/100VA，效率90%計算）約0.8A。
DT數字變送器可在0.5%～100%額定范圍內滿足標稱精度指標，DT211B數字變送器可在5～1280V范圍內滿足標稱精度指標，可在0.5～128A范圍內滿足標稱精度指標，可較好的滿足測試需要。
2、較寬的測試帶寬
離網型光伏逆變器測試系統需要滿足正弦波逆變器和方波逆變器的測試需要，對要求分析儀需要具備較高的測試帶寬。
按照50Hz的100次諧波計算，至少應滿足5kHz的帶寬需要。傳統的電流互感器無法滿足測試需要。
DT數字變送器電壓測試帶寬為100kHz，電流測試帶寬為30kHz，可以直接測量1280V高電壓128A大電流，無需外接電壓傳感器和電流傳感器，可以較好的滿足帶寬測試需要。
3、測試參量多
需要測量直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、有功功率、諧波、頻率等參量。方波逆變器還要求測量上沖電壓及波形電壓（對應理想方波的峰值電壓）。常規電參量測試儀一般不能全面滿足測試需要。
按照標準規定需要直流電壓表、直流電流表、交流有效值電壓表、交流有效值電流表、頻率計、頻譜儀及電子示波器等。
離網型光伏逆變器測試系統可全面替代上述所有電參量測試儀。
三、離網型光伏逆變器測試原理
按照《GB/T 20321.2-2006 離網型風能、太陽能發電系統用逆變器 第2部分：試驗方法》的要求，離網型光伏逆變器的輸出電壓、頻率、波形、效率、保護性能、負載等級、空載損耗、溫升、噪聲、高低溫試驗均按圖1所示原理圖進行接線。
圖．離網型光伏逆變器試驗系統
注：直流可調穩壓電源應能在離網型光伏逆變器輸入電壓允許范圍之內連續調整，Zf為可調阻性負載。
四、離網型光伏逆變器試驗方法
下述所有試驗均按照圖1所示原理圖進行接線。試驗前通過試驗軟件設置被測離網型光伏逆變器類型（正弦波或方波）。
1、輸出波形測定
將直流穩壓電源輸出電壓調整至光伏離網型逆變器輸入電壓的額定值；
調整負載電阻使逆變器的輸出功率為額定功率；
點擊記錄，試驗系統將依據被測離網型光伏逆變器類型自動記錄輸出波形參數。
2、輸出電壓和頻率測定
在第一步基礎上，緩慢調整直流穩壓電源，使其輸出電壓值在額定電壓的85%～120%范圍內變化；
除了85%和120%點之外，再均勻取三個點，共五個測量點，每個測量點下點擊記錄，試驗系統將自動連續記錄4次讀數，并計算均值。
3、效率測定
在第一步基礎上，點擊記錄，試驗系統將按照標準要求自動記錄相關參數并運算效率。
4、溫升試驗
在第一步基礎上，連續運行2小時。試驗系統將全程記錄試驗數據，并繪制其溫度變化趨勢曲線，試驗完畢，計算溫升。
5、保護性能試驗
在第一步基礎上，閉合短路開關K2，試驗系統將依據被測電流自動計算保護動作時間。
6、負載等級試驗
在第一步基礎上，調節逆變器輸出電流為額定值，連續運行8小時。試驗系統將全程記錄試驗數據，依據記錄數據自動判斷正常與否。
7、空載損耗試驗
在第一步基礎上，斷開開關K1，此時試驗系統顯示的輸入功率就是離網型光伏逆變器的空載損耗，點擊記錄，試驗系統將自動記錄空載損耗。
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