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自己構(gòu)建離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統(tǒng)

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  • 發(fā)布時間: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(tǒng)概述

  離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統(tǒng)由可調(diào)直流電源、可調(diào)阻性負載和離網(wǎng)型光伏逆變器測試系統(tǒng)等構(gòu)成,離網(wǎng)型光伏逆變器測試系統(tǒng)由DH2000-2數(shù)字主機、兩臺DT211B數(shù)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(gòu)成。兩只DT211B數(shù)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(jiān)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(shù)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(tǒng)依據(jù)《GB/T 20321.1-2006 離網(wǎng)型風(fēng)能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)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、太陽能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器 第2部分:試驗方法》而設(shè)計。可滿足輸入電壓為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

1、準確限值范圍寬

  離網(wǎng)型光伏逆變器測試系統(tǒng)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(yīng)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(cè)最低測試電壓為12V的85%,約10V。
  直流側(cè)最高測試電壓為440V的130%,約572V。
  直流側(cè)最大測試電流約(按50kVA/440V計算)120A。
  直流側(cè)最小測試電流可能低至(按12V/100VA,效率90%計算)約0.8A。
  DT數(shù)字變送器可在0.5%~100%額定范圍內(nèi)滿足標稱精度指標,DT211B數(shù)字變送器可在5~1280V范圍內(nèi)滿足標稱精度指標,可在0.5~128A范圍內(nèi)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(wǎng)型光伏逆變器測試系統(tǒng)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(yīng)滿足5kHz的帶寬需要。傳統(tǒng)的電流互感器無法滿足測試需要。
  DT數(shù)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(yīng)理想方波的峰值電壓)。常規(guī)電參量測試儀一般不能全面滿足測試需要。
  按照標準規(guī)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(tǒng)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、太陽能發(fā)電系統(tǒng)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所示原理圖進行接線。
離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統(tǒng)
圖.離網(wǎng)型光伏逆變器試驗系統(tǒng)
  注:直流可調(diào)穩(wěn)壓電源應(yīng)能在離網(wǎng)型光伏逆變器輸入電壓允許范圍之內(nèi)連續(xù)調(diào)整,Zf為可調(diào)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所示原理圖進行接線。試驗前通過試驗軟件設(shè)置被測離網(wǎng)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(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至光伏離網(wǎng)型逆變器輸入電壓的額定值;
  調(diào)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(tǒng)將依據(jù)被測離網(wǎng)型光伏逆變器類型自動記錄輸出波形參數(shù)。

2、輸出電壓和頻率測定

  在第一步基礎(chǔ)上,緩慢調(diào)整直流穩(wěn)壓電源,使其輸出電壓值在額定電壓的85%~120%范圍內(nèi)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(tǒng)將自動連續(xù)記錄4次讀數(shù),并計算均值。

3、效率測定

  在第一步基礎(chǔ)上,點擊記錄,試驗系統(tǒng)將按照標準要求自動記錄相關(guān)參數(shù)并運算效率。

4、溫升試驗

  在第一步基礎(chǔ)上,連續(xù)運行2小時。試驗系統(tǒng)將全程記錄試驗數(shù)據(jù),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(chǔ)上,閉合短路開關(guān)K2,試驗系統(tǒng)將依據(jù)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(chǔ)上,調(diào)節(jié)逆變器輸出電流為額定值,連續(xù)運行8小時。試驗系統(tǒng)將全程記錄試驗數(shù)據(jù),依據(jù)記錄數(shù)據(jù)自動判斷正常與否。

7、空載損耗試驗

  在第一步基礎(chǔ)上,斷開開關(guān)K1,此時試驗系統(tǒng)顯示的輸入功率就是離網(wǎng)型光伏逆變器的空載損耗,點擊記錄,試驗系統(tǒng)將自動記錄空載損耗。

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