CN105182100A - 一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法，通过设置光伏逆变部件、双向可编程交流电源、数据采集模块及智能控制器，其中，光伏逆变部件包含光伏模拟装置、光伏逆变器；将双向可编程交流电源的输出电源模拟为同等谐波的公共电网、改变光伏模拟装置的工作状态，从而通过数据采集模块获取光伏逆变器两端的电压、电流，最终测到光伏逆变器的电压波动性。本发明结构简单、操作方便，并能够模拟实际电网谐波情况，测试结果可靠性较高。因此本发明在实际工程应用中的进行测试的测试结果具有较高的参考价值。

Description

一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法

技术领域

本发明涉及光伏逆变器并网测试研究领域，具体涉及一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法。

背景技术

随着全球能源的不断消耗，可持续能源将会在未来能源结构中占据越来越重要的比重。太阳能作为一种开发已久的可再生洁净能源，其相关技术的研究已经逐渐成熟，光伏逆变器作为太阳能能源开发的核心，光伏逆变器的工作性能对能源利用效率有着至关重要的作用。

光伏逆变器并网，其中电力电子开关器件的控制有着至关重要。并网时，电网侧电压电能质量对并网成功性有着决定性作用。目前，实际电网中由于负荷的动态变化，导致电网电压变动时刻都在发生，而且电网电压变动频率越来越频繁，这些频繁变动的电压会对光伏逆变器安全并网产生影响。因此，研究光伏逆变器在不同电压变动工况下的工作性能具有实际应用意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法，通过设置光伏逆变部件、双向可编程交流电源、数据采集模块及智能控制器，其中，光伏逆变部件包含光伏模拟装置、光伏逆变器；将双向可编程交流电源的输出电源模拟为同等谐波的公共电网、改变光伏模拟装置的工作状态，从而通过数据采集模块获取光伏逆变器两端的电压、电流，最终测到光伏逆变器的电压波动性。本发明结构简单、操作方便，并能够模拟实际电网谐波情况，测试结果可靠性较高。因此本发明在实际工程应用中的进行测试的测试结果具有较高的参考价值。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于光伏逆变器电压变动测试系统，其特点是，该测试系统包含：

光伏逆变部件，所述光伏逆变部件的一端与外部公共电网连接；

双向可编程交流电源，所述双向可编程交流电源的一端与所述光伏逆变部件的另一端连接，该双向可编程交流电源的另一端与外部公共电网连接；

智能控制器，与所述双向可编程交流电源连接；

数据采集模块，所述数据采集模块的输出端与所述智能控制器连接，该数据采集模块的多个输入端分别与所述光伏逆变部件连接。

优选地，所述光伏逆变部件包含：

光伏模拟装置，所述光伏模拟装置的输入端与外部公共电网连接；

光伏逆变器，所述光伏逆变器的第一端与所述光伏模拟装置的输出端连接，该光伏逆变器的第二端与所述双向可编程交流电源的一端连接。

优选地，所述数据采集模块的多个输入端分别为：第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端；

所述第一电流测量输入端、第一电压测量输入端分别与所述光伏逆变器的第一端连接；

所述第二电流测量输入端、第二电压测量输入端分别与所述光伏逆变器的第二端连接。

优选地，所述智能控制器为个人计算机。

一种用于光伏逆变器电压变动测试方法，其特点是，该测试方法包含：

S1，在理想工况下，测试光伏逆变器；

S2，在电压变动的工况下，测试所述光伏逆变器。

优选地，所述步骤S1包含：

S1.1，采用智能控制器设定双向可编程交流电源输出标准正弦波电压，设定光伏模拟装置工作在额定工作状态下；

S1.2，数据采集模块的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集光伏逆变器两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至所述智能控制器；

S1.3，所述智能控制器对于理想工况下采集到的电流值、电压值进行数据分析，获取理想工况下，所述光伏逆变器的工作情况。

优选地，所述步骤S2包含：

S2.1，采用所述智能控制器设定所述双向可编程交流电源输出电压中含有变动电压，该输出电压能够模拟实际电网；

S2.2，设定所述光伏模拟装置工作在额定工作状态下；

S2.3，所述数据采集模块的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集所述光伏逆变器两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至所述智能控制器；

S2.4，所述智能控制器将上述数据进行分析后，对比相应的国家标准，当到达相应的国家标准时，结束测试；

当未达到相应的国家标准时，执行步骤S2.5；

S2.5，所述智能控制器改变所述双向可编程交流电源输出电压的电压变动值、电压变动率，跳转至所述步骤S2.2。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明提供一种用于光伏逆变器电压变动测试系统及方法，通过设置光伏逆变部件、双向可编程交流电源、智能控制器及数据采集模块，其中光伏逆变部件包含光伏逆变器、光伏模拟装置；将双向可编程交流电源的输出电源模拟为同等谐波的公共电网、改变光伏模拟装置的工作状态，从而通过数据采集模块获取光伏逆变器两端的电压、电流，最终测到光伏逆变器的电压波动性。在当前配电网谐波日益严重的情况下，本发明能够提供一种结构简单、操作方便的光伏逆变器性能测试系统，并能够模拟实际电网谐波情况，确保背景谐波在内的情况下，测试光伏逆变器的电压变动性，测试结果可靠性较高。

附图说明

图1为本发明一种用于光伏逆变器电压变动测试系统的整体结构示意图。

图2为本发明一种用于光伏逆变器电压变动测试方法的整体流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种用于光伏逆变器电压变动测试系统，该测试系统包含：光伏逆变部件2、双向可编程交流电源1、数据采集模块3及智能控制器4。

其中，光伏逆变部件2的一端与外部公共电网连接；光伏逆变部件2的另一端与双向可编程交流电源1的第一端连接；该双向可编程交流电源1的第二端与外部公共电网连接；双向可编程交流电源1的第三端与智能控制器4连接。数据采集模块3的输出端与智能控制器4连接，该数据采集模块3的多个输入端分别与光伏逆变部件2连接。本发明中，智能控制器4为个人计算机。

如图1所示，光伏逆变部件2包含：光伏逆变器21、光伏模拟装置22。

其中，光伏模拟装置22的输入端与外部公共电网连接。光伏逆变器21的第一端与光伏模拟装置22的输出端连接，该光伏逆变器21的第二端与双向可编程交流电源1的一端连接。

本发明中，光伏逆变器21用于将光伏设备输出的直流电转换为交流电并网。光伏模拟装置22能够设定不同的工作模式，从而能够模拟不同情况下光伏设备的工作状况。本发明中，光伏模拟装置22一直设定为处于额定的工作模式下。

如图1所示，数据采集模块3的多个输入端分别为：第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端。

第一电流测量输入端、第一电压测量输入端分别与光伏逆变器21的第一端连接。第二电流测量输入端、第二电压测量输入端分别与光伏逆变器21的第二端连接。

本发明中，数据采集模块3用于采集光伏逆变器21两端的电压、电流数据，并将上述数据送入智能控制器4中进行分析。智能控制器4与双向可编程交流电源1进行通讯，设定双向可编程交流电源1的输出信号；该智能控制器4同时还用于获取并分析数据采集模块3采集到的数据，并对分析结果进行处理及优化。

如图2所示，一种用于光伏逆变器电压变动测试方法，该测试方法包含：

S1，在理想工况下，测试光伏逆变器21的工作状况。该步骤S1包含：

S1.1，采用智能控制器4设定双向可编程交流电源1输出标准正弦波电压，设定光伏模拟装置22工作在额定工作状态下。

本实施例中，智能控制器4设定双向可编程交流电源1输出频率为50Hz的正弦波电压信号。

S1.2，数据采集模块3的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集光伏逆变器21两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至智能控制器4。

S1.3，智能控制器4对于理想工况下采集到的电流值、电压值进行数据分析，获取理想工况下，光伏逆变器21的工作情况。

S2，在电压变动的工况下，测试光伏逆变器21的工作状况。该步骤S2包含：

S2.1，采用智能控制器4设定双向可编程交流电源1输出电压中含有变动电压，该输出电压能够模拟实际电网。

本发明中，根据并网电压等级，按照GB12326-2000中电压变动的规定，更改双向可编程交流电源1的输出电压信号，使得双向可编程交流电源1的输出电压中存在变动电压。

S2.2，设定光伏模拟装置22工作在额定工作状态下。

S2.3，数据采集模块3的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集光伏逆变器21两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至智能控制器4。

S2.4，智能控制器4将上述数据进行分析后，对比相应的国家标准，当到达相应的国家标准时，结束测试。

当未达到相应的国家标准时，执行步骤S2.5。

本实施例中采用的国家标准为GB12326-2000。

本发明中，智能控制器4采用电压波动分析方法对采集到的光伏逆变器21两端的电流值、电压值进行分析，获取该光伏逆变器21在并网电压中存在上述变动电压下的输出电压和电流的特征参数。

S2.5，智能控制器4改变双向可编程交流电源1输出电压的电压变动值、电压变动率，跳转至步骤S2.2。

本发明中，智能控制器4改变双向可编程交流电源1输出电压的电压变动值、电压变动率，重复步骤S2.2-S2.4的测试过程，直至电压变动达到国际限值要求，从而能够获取不同电压变动情况下光伏逆变器21的工作状态。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种用于光伏逆变器电压变动测试系统，其特征在于，该测试系统包含：

光伏逆变部件，所述光伏逆变部件的一端与外部公共电网连接；

双向可编程交流电源，所述双向可编程交流电源的第一端与所述光伏逆变部件的另一端连接，该双向可编程交流电源的第二端与外部公共电网连接；

智能控制器，与所述双向可编程交流电源的第三端连接；

数据采集模块，所述数据采集模块的输出端与所述智能控制器连接，该数据采集模块的多个输入端分别与所述光伏逆变部件连接。

2.如权利要求1所述的用于光伏逆变器电压变动测试系统，其特征在于，所述光伏逆变部件包含：

光伏模拟装置，所述光伏模拟装置的输入端与外部公共电网连接；

光伏逆变器，所述光伏逆变器的第一端与所述光伏模拟装置的输出端连接，该光伏逆变器的第二端与所述双向可编程交流电源的一端连接。

3.如权利要求2所述的用于光伏逆变器电压变动测试系统，其特征在于，所述数据采集模块的多个输入端分别为：第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端；

所述第一电流测量输入端、第一电压测量输入端分别与所述光伏逆变器的第一端连接；

所述第二电流测量输入端、第二电压测量输入端分别与所述光伏逆变器的第二端连接。

4.如权利要求1所述的用于光伏逆变器电压变动测试系统，其特征在于，所述智能控制器为个人计算机。

5.一种用于光伏逆变器电压变动测试方法，其特征在于，该测试方法包含：

S1，在理想工况下，测试光伏逆变器的工作状况；

S2，在电压变动的工况下，测试所述光伏逆变器的工作状况。

6.如权利要求5所述的用于光伏逆变器电压变动测试方法，其特征在于，所述步骤S1包含：

S1.1，采用智能控制器设定双向可编程交流电源输出标准正弦波电压，设定光伏模拟装置工作在额定工作状态下；

S1.2，数据采集模块的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集光伏逆变器两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至所述智能控制器；

S1.3，所述智能控制器对于理想工况下采集到的电流值、电压值进行数据分析，获取理想工况下，所述光伏逆变器的工作情况。

7.如权利要求5所述的用于光伏逆变器电压变动测试方法，其特征在于，所述步骤S2包含：

S2.1，采用所述智能控制器设定所述双向可编程交流电源输出电压中含有变动电压，该输出电压能够模拟实际电网；

S2.2，设定所述光伏模拟装置工作在额定工作状态下；

S2.3，所述数据采集模块的第一电流测量输入端、第二电流测量输入端、第一电压测量输入端及第二电压测量输入端分别采集所述光伏逆变器两端的电流值、电压值，并将采集到的所有数据发送至所述智能控制器；

S2.4，所述智能控制器将上述数据进行分析后，对比相应的国家标准，当到达相应的国家标准时，结束测试；

当未达到相应的国家标准时，执行步骤S2.5；

S2.5，所述智能控制器改变所述双向可编程交流电源输出电压的电压变动值、电压变动率，跳转至所述步骤S2.2。