[發明專利]一種光伏逆變器戶外測試系統

在審

• 申請號: 201410232125.7
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104020373A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 林恒;王麗娟;王炳楠;侯寶峰;劉小平;汪樹升;郭斌;馬寧;李元
• 申請（專利權）人: 中鋁寧夏能源集團有限公司;寧夏新能源研究院（有限公司）
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本發明涉及一種光伏逆變器戶外測試系統。

背景技術

隨著全球自然資源的逐漸枯竭，光伏發電對緩解日益嚴重的能源危機和環境問題具有十分重要的意義。光伏發電技術和其他可再生能源技術一樣，是解決能源危機的重要手段之一，是未來最有優勢的清潔能源，有無窮無盡的發展潛力。光伏逆變器是光伏發電系統的核心功率調節器件，技術含量高，使用要求也高。歐洲和美國是全球光伏市場的興起區域，具有雄厚的工業基礎和先進的半導體技術，在電路結構設計、電氣和自動控制設計方面具有很強的實力，光伏逆變器技術處于世界領先地位。目前，全球光伏逆變器市場基本被國際幾大巨頭瓜分，SMA是全球最早也是最大的光伏逆變器生產企業，在德國市場占有率達50％以上，約占全球市場份額的三分之一，第二位是Fronius，全球前七位的生產企業占領了近70％的市場份額。

中國企業從20世紀80年代起開始對光伏逆變器進行研究和開發，到目前已具備一定的生產規模和競爭力，但逆變器技術質量、規模上與國外企業仍具有較大差距。主要在轉換效率、結構工藝、智能化程度、穩定性等方面與歐美先進水平仍有一定差距，尤其在自動控制算法以及設計工藝方面亟待提高，設備穩定裕度小。目前，光伏逆變器在進入市場前，一般都需要認證，認證方式普遍采用在實驗室內部的測試方法，即模擬逆變器實際運行工況對逆變器進行測試驗證。實驗室室內測試的缺點是：實驗室模擬的條件與逆變器實際運行環境差異較大，光伏逆變器即使通過了實驗室檢測認證，但是實際運行過程中，受復雜的現場電磁兼容環境和天氣、環境因素的綜合影響，設備故障率高，給業主帶來一定的經濟損失。因此，光伏行業迫切需要一種能夠在戶外并網狀態下對光伏逆變器進行測試的系統及其測試方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種光伏逆變器戶外測試系統，能夠實現對光伏逆變器戶外性能的測試。

一種光伏逆變器戶外測試系統，其特別之處在于：包括主變壓器，該主變壓器的一次繞組接交流母線而其二次繞組接電網，該交流母線通過第一測試位接第一段直流母線，該第一段直流母線接第一光伏陣列；上述的交流母線還通過第二測試位接第二段直流母線，該第二段直流母線分別接第二光伏陣列、第三光伏陣列、第四光伏陣列和第五光伏陣列；還包括逆變器測試分析單元，該逆變器測試分析單元的數據收集輸入端分別接第一測試位和第二測試位；在上述第一測試位和第二測試位中，至少安裝有一臺待測光伏逆變器；

其中第一光伏陣列的容量為10kWp，第二光伏陣列的容量為50kWp，第三光伏陣列的容量為100kWp，第四光伏陣列的容量為200kWp，第五光伏陣列的容量為200kWp；

其中逆變器測試分析單元包括功率分析儀和電能質量分析儀，該功率分析儀的輸入端和電能質量分析儀的輸入端分別與待測光伏逆變器的輸出端連接，而功率分析儀的輸出端和和電能質量分析儀的輸出端分別依次通過串口服務器與網絡交換機連接，并且該串口服務器還分別與小型氣象站、打印機和逆變器測試分析系統服務器連接。

其中第一光伏陣列的容量為10kWp，該第一光伏陣列包括1個匯流箱，該匯流箱分別與2個組串連接，每個組串功率為5kWp；其中第二光伏陣列的容量為50kWp，該第二光伏陣列包括2個匯流箱，該匯流箱分別與5個組串連接，每個組串功率為5kWp。

其中在第一段直流母線與第一光伏陣列之間設有開關，在第二段直流母線分別與第二光伏陣列、第三光伏陣列、第四光伏陣列和第五光伏陣列之間也設有開關。

本發明的有益效果如下：1、可以實現對0～500kWp范圍內不同容量型號逆變器的戶外認證測試；2、可以對兩臺10kWp容量的逆變器同時進行戶外對比測試；3、可以實現對光伏逆變器功能的測試：通訊接口、軟啟動、自動開關機、運行穩定性等；4、可以實現對逆變器的性能測試：轉化效率、電能質量、功率因數、發電量、輸出電壓穩定度等的測試；5、可以在逆變器測試的同時，實現并網發電；6、可以測試逆變器在實際電站運行中相關性能，為電站建設備選型及相關科研、生產單位提高產品性能提供有力的依據；為逆變器生產廠家及用戶提供客觀、精確的指標。

附圖說明

圖1為本發明系統的主接線圖，圖中K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8和K9均代表開關；

圖2為本發明中逆變器測試分析單元的邏輯原理框圖；

圖3為本發明中容量為50kWp的第二光伏陣列至直流母線接線圖。

具體實施方式