自己構建離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統
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- 發(fā)布時(shí)間：2014/8/22 16:04:49
- 作者：銀河電氣
一、離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統概述
離網(wǎng)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(wǎng)型光伏逆變器測試系統等構成，離網(wǎng)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(guān)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(wǎng)型光伏逆變器相關(guān)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(wǎng)型光伏逆變器試驗系統依據《GB/T 20321.1-2006 離網(wǎng)型風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電系統用逆變器 第1部分：技術(shù)條件》和《GB/T 20321.2-2006 離網(wǎng)型風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電系統用逆變器 第2部分：試驗方法》而設計?？蓾M(mǎn)足輸入電壓為12V～440V、輸出功率為100VA～50kVA離網(wǎng)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(wǎng)型光伏逆變器測試要點(diǎn)
1、準確限值范圍寬
離網(wǎng)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(mǎn)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(mǎn)足標稱(chēng)精度指標，DT211B數字變送器可在5～1280V范圍內滿(mǎn)足標稱(chēng)精度指標，可在0.5～128A范圍內滿(mǎn)足標稱(chēng)精度指標，可較好的滿(mǎn)足測試需要。
2、較寬的測試帶寬
離網(wǎng)型光伏逆變器測試系統需要滿(mǎn)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(mǎn)足5kHz的帶寬需要。傳統的電流互感器無(wú)法滿(mǎn)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(wú)需外接電壓傳感器和電流傳感器，可以較好的滿(mǎn)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(mǎn)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(wǎng)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(wǎng)型光伏逆變器測試原理
按照《GB/T 20321.2-2006 離網(wǎng)型風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電系統用逆變器 第2部分：試驗方法》的要求，離網(wǎng)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(jìn)行接線(xiàn)。
圖．離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統
注：直流可調穩壓電源應能在離網(wǎng)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(wǎng)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(jìn)行接線(xiàn)。試驗前通過(guò)試驗軟件設置被測離網(wǎng)型光伏逆變器類(lèi)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(wǎng)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(diǎn)擊記錄，試驗系統將依據被測離網(wǎng)型光伏逆變器類(lèi)型自動(dòng)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(diǎn)之外，再均勻取三個(gè)點(diǎn)，共五個(gè)測量點(diǎn)，每個(gè)測量點(diǎn)下點(diǎn)擊記錄，試驗系統將自動(dòng)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(diǎn)擊記錄，試驗系統將按照標準要求自動(dòng)記錄相關(guān)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(shí)。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(xiàn)，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(kāi)關(guān)K2，試驗系統將依據被測電流自動(dòng)計算保護動(dòng)作時(shí)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(shí)。試驗系統將全程記錄試驗數據，依據記錄數據自動(dòng)判斷正常與否。
7、空載損耗試驗
在第一步基礎上，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1，此時(shí)試驗系統顯示的輸入功率就是離網(wǎng)型光伏逆變器的空載損耗，點(diǎn)擊記錄，試驗系統將自動(dòng)記錄空載損耗。
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