[發(fā)明專利]光伏逆變器輸出電壓波形失真度的等效換算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310395342.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103439615A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜廷旭;李兆廷;王恩忠
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏東旭太陽能科技有限公司;東旭集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/10
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心 64100
• 代理人: 徐淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏逆變器輸出電壓波形失真度分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏逆變器輸出電壓波形失真度的等效換算方法。

背景技術(shù)

逆變器又稱電源調(diào)整器，根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。功能結(jié)構(gòu)一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價(jià)地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關(guān)元件構(gòu)成，通過有規(guī)則地讓開關(guān)元件重復(fù)開-關(guān)，使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然，這樣單純地由開和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制（SPWM），使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開關(guān)元件按一定頻率朝一方向動作，這樣形成一個脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。

其中，光伏逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)有輸出電壓的穩(wěn)定度，額定輸出頻率和輸出電壓的波形失真度。由于逆變器輸出的高次諧波電流會在感性負(fù)載上產(chǎn)生渦流的附加損耗，如果逆變器波形失真過大，會導(dǎo)致部件發(fā)熱嚴(yán)重，不利負(fù)載安全，有礙系統(tǒng)工作效率。

常用的失真度檢測儀器測量原理大致可分為二大類：基波剔除法和頻譜分析法。一般模擬式的測量儀采用基波剔除法，但其缺點(diǎn)是需要提供未失真的基波信號，而且其低頻測量精度低。頻譜分析法是用頻率分析儀測量各次諧波的方法計(jì)算出波形失真度，但采用此鐘方法的儀器價(jià)格較昂貴。頻率自動精準(zhǔn)跟蹤技術(shù)我國現(xiàn)階段尚未掌握。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種簡單的、快速的光伏逆變器輸出電壓波形失真度的等效換算方法。

本發(fā)明的原理：

本發(fā)明利用輸出電壓波形和頻率與電容器實(shí)際工作的有效電壓和有效電流及溫升的關(guān)系，通過測定電容器的工作狀態(tài)得到輸出電壓波形圖。在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)下，對比現(xiàn)有的通過分組、重組數(shù)據(jù)采集卡量化的被測信號，在對組分的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，基于FFT原理（快速傅里葉變換），由失真度計(jì)算公式計(jì)算得光伏逆變器的輸出電壓波形失真度值的等效計(jì)算方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案為：

一種光伏逆變器輸出電壓波形失真度的等效換算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）獲得待測光伏逆變器；

（2）連接等效測試電容單元；

（3）連接信號采集卡；

（4）連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號采集，獲得光伏逆變器實(shí)際輸出電壓波形；

（5）估算光伏逆變器實(shí)際輸出電壓波形失真度等效系數(shù)；

（6）更換待測光伏逆變器；

（7）選擇適宜測試電阻；

（8）繼續(xù)步驟（3）；

所述步驟（5）中光伏逆變器輸出電壓波形失真度等效系數(shù)的估算公式根據(jù)失真度計(jì)算公式γ=p-p1p1=U22+U32+···+Un2U1×100%]]>導(dǎo)出，因輸出波形的不同有兩種估算公式：