CN114397517A - 光伏逆变器测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光伏逆变器测试系统，包括：第一变压装置、交直流变换装置、第二变压装置、电网模拟交流变换装置和控制装置；第一变压装置的原边连接电网模拟交流变换装置的输出侧，第一变压装置的副边连接交直流变换装置的交流侧；交直流变换装置的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；第二变压装置的原边连接被测光伏逆变器的交流侧，第二变压装置的副边连接电网模拟交流变换装置的输入侧；控制装置连接电网模拟交流变换装置；控制装置用于获取测试参数，并根据测试参数对应控制电网模拟交流变换装置的工作状态，以实现测试工况的切换。采用上述光伏逆变器测试系统，可以自动实现测试工况的切换，有利于提高光伏逆变器测试过程的工作效率。

Description

光伏逆变器测试系统

技术领域

本申请涉及逆变器测试技术领域，特别涉及一种光伏逆变器测试系统。

背景技术

随着能源问题的日益突出，太阳能光伏发电技术等新能源技术在世界范围内得到普遍重视。作为光伏发电系统的核心部件，光伏逆变器的性能关系到光伏发电系统的供电质量、运行可靠性和发电效率。为了保障光伏逆变器的出厂质量，需对光伏逆变器的各项性能指标进行测试。

传统的光伏逆变器测试过程中，需要工作人员按照对应测试方法所规定的步骤，接入测试设备，进行测试。由于光伏逆变器测试过程中，涉及多种测试工况，工作人员需要根据不同测试工况的测试需求，频繁进行接线，试验操作复杂。因此，传统的光伏逆变器测试系统，具有工作效率低的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种光伏逆变器测试系统，提高光伏逆变器测试过程的工作效率。

一种光伏逆变器测试系统，包括：第一变压装置、交直流变换装置、第二变压装置、电网模拟交流变换装置和控制装置；所述第一变压装置的原边连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧，所述第一变压装置的副边连接所述交直流变换装置的交流侧；所述交直流变换装置的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；所述第二变压装置的原边连接所述被测光伏逆变器的交流侧，所述第二变压装置的副边连接所述电网模拟交流变换装置的输入侧；所述控制装置连接所述电网模拟交流变换装置；

所述第一变压装置和所述交直流变换装置用于向所述被测光伏逆变器输出测试用直流电能；所述测试用直流电能经过所述被测光伏逆变器进行逆变处理后，得到反馈交流电能；

所述第二变压装置用于对所述反馈交流电能进行变压处理后，回馈至所述电网模拟交流变换装置；所述电网模拟交流变换装置用于对所述反馈交流电能进行交流变换，模拟所述被测光伏逆变器工作过程中的电网供能；

所述控制装置用于获取测试参数，并根据所述测试参数对应控制所述电网模拟交流变换装置的工作状态，以实现测试工况的切换。

在其中一个实施例中，所述交直流变换装置包括交直流变换单元和储能单元；

所述交直流变换单元的交流侧通过所述第一变压装置连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧；所述交直流变换单元的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；所述储能单元的输出侧连接所述被测光伏逆变器的直流侧。

在其中一个实施例中，光伏逆变器测试系统还包括第一开关装置；所述第一开关装置连接所述电网模拟交流变换装置、电网、所述第一变压装置的原边、所述第二变压装置的副边和所述控制装置；所述交直流变换单元和所述储能单元均连接所述控制装置；

所述控制装置还用于通过改变所述第一开关装置的工作状态，改变所述电网模拟交流变换装置的接入状态，以及所述被测光伏逆变器与所述电网的连接状态。

在其中一个实施例中，所述第一开关装置包括第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元；

所述第一开关单元连接所述电网和所述第一变压装置的原边；所述第二开关单元连接所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；所述第三开关单元连接所述电网模拟交流变换装置；所述第三开关单元还连接所述第一变压装置的原边和/或所述第二变压装置的副边；

所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元均连接所述控制装置。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括第一开关组件、第二开关组件和第一负载组件；

所述第一开关组件与所述第一负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述电网和所述第一变压装置的原边；

所述第二开关组件与所述第一负载组件并联；

所述第一开关组件和所述第二开关组件均连接所述控制装置。

在其中一个实施例中，所述第二开关单元包括第三开关组件、第四开关组件和第二负载组件；

所述第三开关组件与所述第二负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述第四开关组件的两侧；

所述第四开关组件的两侧还分别连接所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；

所述第三开关组件和所述第四开关组件均连接所述控制装置。

在其中一个实施例中，所述第三开关单元连接所述电网模拟交流变换装置、所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；

所述第三开关单元包括第五开关组件、第六开关组件、第七开关组件和第三负载组件；

所述第五开关组件的一侧连接所述第一变压装置的原边；所述第五开关组件的另一侧连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧；

所述第六开关组件与所述第三负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述第七开关组件的两侧；

所述第七开关组件的两侧还分别连接所述第二变压装置的副边和所述电网模拟交流变换装置的输入侧；

所述第五开关组件、所述第六开关组件和所述第七开关组件均连接所述控制装置。

在其中一个实施例中，光伏逆变器测试系统还包括负载装置和第二开关装置；所述第二开关装置连接所述第二变压装置的副边、所述负载装置和所述控制装置；

所述控制装置还用于根据所述测试参数，通过控制所述第二开关装置的开合，改变所述负载装置的接入状态。

在其中一个实施例中，光伏逆变器测试系统还包括传感装置；所述传感装置连接所述控制装置，用于采集所述光伏逆变器测试系统中的电参数并发送至所述控制装置。

在其中一个实施例中，所述传感装置包括第一传感单元、第二传感单元和第三传感单元；所述第一传感单元、所述第二传感单元和所述第三传感单元均连接所述控制装置；

所述第一传感单元用于采集所述第一变压装置的副边的电参数；

所述第二传感单元用于采集所述被测光伏逆变器的交流侧的电参数；

所述第三传感单元用于采集所述第二变压装置的副边的电参数。

上述光伏逆变器测试系统，配置第一变压装置和交直流变换装置将电网模拟交流变换装置输出的交流电能转换成测试用直流电能，并输出至被测光伏逆变器，并配置控制装置获取测试参数，根据测试参数对应控制电网模拟交流变换装置的工作状态，模拟被测光伏逆变器工作过程中的电网供能，无需工作人员的参与，可以自动实现测试工况的切换，有利于提高光伏逆变器测试过程的工作效率。

附图说明

图1为一实施例中光伏逆变器测试系统的组成框图；

图2为另一实施例中光伏逆变器测试系统的组成框图；

图3为一实施例中光伏逆变器测试系统的电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种光伏逆变器测试系统，包括：第一变压装置100、交直流变换装置200、第二变压装置300、电网模拟交流变换装置400和控制装置500。第一变压装置100的原边连接电网模拟交流变换装置400的输出侧，第一变压装置100的副边连接交直流变换装置200的交流侧；交直流变换装置200的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；第二变压装置300的原边连接被测光伏逆变器的交流侧，第二变压装置300的副边连接电网模拟交流变换装置400的输入侧；控制装置500连接电网模拟交流变换装置400。

其中，第一变压装置100和第二变压装置300是利用的电磁感应的原理改变交流电压的装置，且第一变压装置100为升压变压装置时，第二变压装置300为降压变压装置，第一变压装置100为降压变压装置时，第二变压装置300为升压变压装置。第一变压装置100和第二变压装置300的具体类型并不唯一，例如可以是包含干式变压器的变压装置，也可以是包含油浸式变压器的变压装置。进一步的，第一变压装置100和第二变压装置300的具体类型也不必相同。交直流变换装置200是包含整流电路，可以将交流输入转换为直流输出的硬件装置，该整流电路可以是半波整流电路、全波整流电路或桥式整流电路。电网模拟交流变换装置400是包含交流变换电路，可以对交流电的电压和频率进行转变的硬件装置，该交流变换电路，可以是交流调压电路或变频电路。控制装置500可以是包含各类处理芯片及其外围电路，具备逻辑运算功能的硬件模块。该处理芯片，可以是单片机、DSP(Digital SignalProcess，数字信号处理)芯片或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片。

具体的，第一变压装置100和交直流变换装置200用于向被测光伏逆变器输出测试用直流电能，，测试用直流电能经过被测光伏逆变器进行逆变处理后，得到反馈交流电能。第二变压装置300用于对交流电能进行变压处理后，回馈至电网模拟交流变换装置400。电网模拟交流变换装置400用于对反馈交流电能进行交流变换，模拟被测光伏逆变器工作过程中的电网供能。控制装置500用于获取测试参数，并根据测试参数对应控制电网模拟交流变换装置400的工作状态，以实现测试工况的切换。

其中，测试参数包括测试类型以及测试类型对应的电参数。例如，测试类型可以为电网电压和/或频率特性测试、低电压测试以及零电压测试，对应的，测试参数可以为电网电压幅值、电网电压频率以及电网电压持续时间等。以测试类型为电网电压和频率特性测试的情况为例。测试过程中，控制装置500可以通过调节电网模拟交流变换装置400的输出电压幅值和频率，以测试被测光伏逆变器在电网过压、欠压或欠频的情况下，是否能触发保护功能。

进一步的，控制装置500还可以连接交直流变换装置200和被测光伏逆变器，用于在测试过程中控制交直流变换装置200和被测光伏逆变器的工作状态。

上述光伏逆变器测试系统，一方面，配置电网模拟交流变换装置400用于模拟被测光伏逆变器工作过程中的电网供能，并配置控制装置500获取测试参数，根据测试参数对应控制电网模拟交流变换装置400的工作状态，模拟被测光伏逆变器工作过程中的电网供能，无需工作人员的参与，可以自动实现测试工况的切换，有利于提高光伏逆变器测试过程的工作效率；另一方面，配置第二变压装置300对被测光伏逆变器输出的反馈交流电能进行变压处理后，回馈至电网模拟交流变换装置400，相当于在测试过程中采用能量互馈，有利于减小测试功耗，提高能量利用率，降低测试成本。

在一个实施例中，如图2所示，交直流变换装置200包括交直流变换单元210和储能单元220。交直流变换单元210的交流侧通过第一变压装置100连接电网模拟交流变换装置400的输出侧；交直流变换单元210的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；储能单元220的输出侧连接被测光伏逆变器的直流侧。

其中，交直流变换单元210是包含整流电路，可以将交流输入转换为直流输出的电路单元。关于整流电路的具体限定参见上文，此处不再赘述。储能单元220是包含储能元件，可以实现电能储存的电路单元。该储能元件，可以是储能电池或储能电容。在一个实施例中，储能单元220为包含光伏电池的电路单元，交直流变换装置200为光伏电池模拟AC/DC变换器，采用高性能PWM整流技术，模拟光伏电池特性并为测试提供“干净”的功率源，可为系统提供420VDC-1000VDC全范围测试静态电压，保证试验数据的准确性。

进一步的，如图2所示，储能单元220的输入侧还可以连接电网，以便从电网获得电能，向储能单元220充电，确保测试过程中储能单元220电量充足，满足各种测试工况的电能需求；电网模拟交流变换装置400的输出侧还可以连接电网，测试过程中被测光伏逆变器输出的交流电能，可以通过电网模拟交流变换装置400回馈至电网，以降低损耗节约测试成本。

上述实施例中，在交直流变换装置200中配置储能单元220，测试过程中，无需外接电源，直接由储能单元220向测试系统供电，有利于提高测试系统的使用便利性。

在一个实施例中，请继续参考图2，光伏逆变器测试系统还包括第一开关装置600。第一开关装置600连接电网模拟交流变换装置400、电网、第一变压装置100的原边、第二变压装置300的副边和控制装置500；交直流变换单元210和储能单元220均连接控制装置500。控制装置500还用于通过改变第一开关装置600的工作状态，改变电网模拟交流变换装置400的接入状态，以及被测光伏逆变器与电网的连接状态。

其中，第一开关装置600可以是包含各类开关器件，可以进行闭合和断开控制的电路装置。该开关器件可以是断开器、接触器或开关管等，并且该第一开关装置600中开关器件的数量，可以是多个。

具体的，当被测光伏逆变器与电网电连接时，被测光伏逆变器处于并网运行状态，否则，被测光伏逆变器处于离网运行状态。如前文所述，当电网模拟交流变换装置400接入电路时，控制装置500可以通过控制电网模拟交流变换装置400的工作状态，对被测光伏逆变器进行电网电压和/或频率特性测试、低电压测试以及零电压测试等测试。当电网模拟交流变换装置400不接入电路时，可以由储能单元220提供测试所需电能，对被测光伏逆变器进行静态工况测试。

以储能单元220为包含光伏电池的电路单元，交直流变换装置200为光伏电池模拟AC/DC变换器，被测光伏逆变器与电网电连接的情况为例。具体的，控制装置500连接光伏电池模拟AC/DC变换器，可以通过改变光伏电池模拟AC/DC变换器的输出，改变测试电压，对被测光伏逆变器进行全范围静态工况测试。进一步的，测试电压经过被测光伏逆变器后，再经过第二变压装置300和第一开关装置600回馈至电网。此外，全范围静态工况测试过程中，可以通过改变被测光伏逆变器的并网电流，并检测电流超过过流保护值时，被测光伏逆变器是否能触发保护功能，以评估被测光伏逆变器的过流保护是否达标。基于同样的原理，还可以通过调整过温设定值，测试被测光伏逆变器的过温保护功能是否达标。

上述实施例中，配置第一开关装置600改变电网模拟交流变换装置400的接入状态，当电网模拟交流变换装置400的不接入电路时，由交直流变换装置200进行提供测试电压，可以对被测光伏逆变器进行静态工况测试，有利于扩展光伏逆变器测试系统的应用场景。

在一个实施例中，如图3所示，第一开关装置600包括第一开关单元610、第二开关单元620和第三开关单元630。第一开关单元610连接电网和第一变压装置100的原边；第二开关单元620连接第一变压装置100的原边和第二变压装置300的副边；第三开关单元630连接电网模拟交流变换装置400；第三开关单元630还连接第一变压装置100的原边和/或第二变压装置300的副边。第一开关单元610、第二开关单元620和第三开关单元630均连接控制装置500。

其中，关于第一开关单元610、第二开关单元620和第三开关单元630的具体限定参见上文中关于第一开关装置600的限定，此处不再赘述。第三开关单元630还连接第一变压装置100的原边和/或第二变压装置300的副边，是指第三开关单元630与电网模拟交流变换装置400构成的支路，与第二开关单元620所在支路并联。如图3中，第三开关单元630连接电网模拟交流变换装置400的输入侧和输出侧，以及第一变压装置100的原边和第二变压装置300的副边。

具体的，控制装置500通过改变第一开关单元610的工作状态，改变被测被测光伏逆变器与电网的连接状态；通过改变第二开关单元620和第三开关单元630的工作状态，改变电网模拟交流变换装置400的接入状态。进一步的，控制装置500通过改变第一开关单元610的工作状态，也可以改变交直流变换装置200与电网的连接状态。

在一个实施例中，请继续参考图3，第一开关单元610包括第一开关组件QF1、第二开关组件KM1和第一负载组件611。第一开关组件QF1与第一负载组件611串联后形成的两侧，分别连接电网和第一变压装置100的原边；第二开关组件KM1与第一负载组件611并联；第一开关组件QF1和第二开关组件KM1均连接控制装置500。

其中，第一开关组件QF1和第二开关组件KM1为包含开关器件的电路组件。第一负载组件611为包含负载电阻的电路组件。第一开关组件QF1与第一负载组件611串联后形成的两侧，分别连接电网和第一变压装置100的原边，是指：第一开关组件QF1与第一负载组件611串联，第一开关组件QF1的另一侧连接电网，第一负载组件611的另一侧连接第一变压装置100的原边，或，第一开关组件QF1的另一侧连接第一变压装置100的原边，第一负载组件611的另一侧连接电网。

具体的，第一开关组件QF1闭合时，电网接入光伏逆变器测试系统，此时，若第二开关组件KM1断开，则第一负载组件611接入系统；若第二开关组件KM1闭合，则第一负载组件611不接入系统。控制装置500可以通过控制第二开关组件KM1，实现被测光伏逆变器并网缓启动：先在被测光伏逆变器启动并网瞬间控制第二开关组件KM1断开，第一负载组件611接入系统，待并网完成后再控制第二开关组件KM1闭合，第一负载组件611不接入系统。

需要说明的是，电网为三相电网时，本申请中的开关组件与负载组件，是指开关组件中设置于某一相的开关器件与负载组件中设置于对应相的负载电阻串联，同样的，开关组件与负载组件并联，是指开关组件中设置于某一相的开关器件与负载组件中设置于对应相的负载电阻并联。

具体的，如图3所示，电网为三相电网，第一开关组件QF1包括三个开关器件，第二开关组件KM1也包括三个开关器件，第一开关组件QF1和第二开关组件KM1中的开关器件两两为一组，分别连接在A、B和C三相。第一负载组件611包括三组负载电阻，分别连接在A、B和C三相。第一开关组件QF1与第一负载组件611串联，是指第一开关组件QF1中设置于某一相的开关器件与第一负载组件611中设置于对应相的负载电阻串联，同样的，第二开关组件KM1与第一负载组件611并联，是指第二开关组件KM1中设置于某一相的开关器件与第一负载组件611中设置于对应相的负载电阻并联。此外，各组负载电阻中，电阻的数量并不唯一，例如可以是一个或多个，且负载电阻为多个时，各负载电阻之间的连接关系可以是串联、并联或混联。如图3中三组负载电阻所包含的电阻数量均为一个，分别为电阻R1、电阻R2和电阻R3。

在一个实施例中，请继续参考图3，第二开关单元620包括第三开关组件KM3、第四开关组件KM2和第二负载组件621。第三开关组件KM3与第二负载组件621串联后形成的两侧，分别连接第四开关组件KM2的两侧；第四开关组件KM2的两侧还分别连接第一变压装置100的原边和第二变压装置300的副边；第三开关组件KM3和第四开关组件KM2均连接控制装置500。

其中，关于第三开关组件KM3和第四开关组件KM2的具体限定参见上文关于第一开关组件QF1和第二开关组件KM1的限定，关于第二负载组件621的具体限定参见上文关于第一负载组件611，此处不再赘述。

具体的，在进行静态工况测试时，控制装置500可以通过控制第三开关组件KM3和第四开关组件KM2，实现被测光伏逆变器的缓启动：先在被测光伏逆变器启动瞬间控制第四开关组件KM2断开，第三开关组件KM3闭合，第二负载组件621接入系统，待被测光伏逆变器启动完成后再控制第四开关组件KM2闭合，第二负载组件621不接入系统。需要说明的是，在进行静态工况测试时，有电流的工况下，考虑拉弧现象，第三开关组件KM3和第四开关组件KM2均保持闭合，第三开关组件KM3所在支路被第四开关组件KM2所在支路旁路。

关于电网为三相电网时，第三开关组件KM3、第四开关组件KM2和第二负载组件621中各器件的连接关系参见上文，此处不再赘述。同样的，第二负载组件621中各组负载电阻中，电阻的数量并不唯一，例如可以是一个或多个，且负载电阻为多个时，各负载电阻之间的连接关系可以是串联、并联或混联。如图3中三组负载电阻所包含的电阻数量均为一个，分别为电阻R4、电阻R5和电阻R6。

在一个实施例中，第三开关单元630连接电网模拟交流变换装置400、第一变压装置100的原边和第二变压装置300的副边。在该实施例的情况下，请继续参考图3，第三开关单元630包括第五开关组件QF2、第六开关组件KM5、第七开关组件KM4和第三负载组件631；第五开关组件QF2的一侧连接第一变压装置100的原边；第五开关组件QF2的另一侧连接电网模拟交流变换装置400的输出侧；第六开关组件KM5与第三负载组件631串联后形成的两侧分别连接第七开关组件KM4的两侧；第七开关组件KM4的两侧还分别连接第二变压装置300的副边和电网模拟交流变换装置400的输入侧；第五开关组件QF2、第六开关组件KM5和第七开关组件KM4均连接控制装置500。

其中，关于第五开关组件QF2、第六开关组件KM5和第七开关组件KM4的具体限定参见上文关于第一开关组件QF1和第二开关组件KM1的限定，关于第三负载组件631的具体限定参见上文关于第一负载组件611，此处不再赘述。

具体的，在进行电网电压和/或频率特性测试、低电压测试以及零电压测试时，控制装置控制第五开关组件QF2闭合，并可以通过控制第六开关组件KM5和第七开关组件KM4，实现被测光伏逆变器的缓启动：先在被测光伏逆变器启动瞬间控制第七开关组件KM4断开，第六开关组件KM5闭合，第三负载组件631接入系统，待被测光伏逆变器启动完成后再控制第七开关组件KM4闭合，第三负载组件631不接入系统。同样的，有电流的工况下，考虑拉弧现象，第六开关组件KM5和第七开关组件KM4均保持闭合，第六开关组件KM5所在支路被第七开关组件KM4所在支路旁路。

关于电网为三相电网时，第五开关组件QF2、第六开关组件KM5、第七开关组件KM4和第三负载组件631中各器件的连接关系参见上文，此处不再赘述。同样的，第三负载组件631中各组负载电阻中，电阻的数量并不唯一，例如可以是一个或多个，且负载电阻为多个时，各负载电阻之间的连接关系可以是串联、并联或混联。如图3中三组负载电阻所包含的电阻数量均为一个，分别为电阻R7、电阻R8和电阻R9。

以上即是提供了第一开关装置600的具体构成，结构简单，有利于降低电路成本。

在一个实施例中，如图3所示，光伏逆变器测试系统，还包括第二开关装置700和负载装置800；第二开关装置700连接第二变压装置300的副边、负载装置800和控制装置500。控制装置500还用于根据测试参数，通过控制第二开关装置700的开合，改变负载装置800的接入状态。

其中，关于第二开关装置700的具体限定参见上文中关于第一开关装置600的限定，此处不再赘述。负载装置800的具体类型并不唯一，例如可以是感性负载、容性负载或阻性负载。在一个实施例中，如图3所示，负载装置800为RLC负载。

具体的，控制装置500根据测试参数，可以在指定测试时刻控制第二开关装置700闭合，接入负载装置800，模拟孤岛测试工况，测试被测光伏逆变器是否能启动孤岛保护功能。同样的，如图3所示，电网为三相电网时，第二开关装置700包括至少三个开关器件，分别设置于对应相。

上述实施例中，配置第二开关装置700和负载装置800，控制装置500可以通过控制第二开关装置700的开合，改变负载装置800的接入状态，模拟孤岛测试工况，有利于扩展光伏逆变器测试系统的应用场景。

在一个实施例中，光伏逆变器测试系统还包括传感装置；该传感装置连接控制装置500，用于采集光伏逆变器测试系统中的电参数并发送至控制装置500。

其中，电参数可以是电流和/或电压，对应的，传感装置可以是包含各类电流传感器和/或电压传感器的硬件装置。具体的，传感装置可以设置于被测光伏逆变器所在支路，例如图2中第一变压装置100、交直流变换装置200、被测光伏逆变器和第二变压装置300构成的支路上的任一位置，采集测试过程中的电参数并发送至控制装置500。

在一个实施例中，如图3所示，传感装置包括第一传感单元910、第二传感单元920和第三传感单元930；第一传感单元910、第二传感单元920和第三传感单元930均连接控制装置500；第一传感单元910用于采集第一变压装置100的副边的电参数；第二传感单元920用于采集被测光伏逆变器的交流侧的电参数；第三传感单元930用于采集第二变压装置300的副边的电参数。

上述实施例中，设置传感装置采集测试过程中的电参数并发送至控制装置500，可以便于控制装置500根据电参数，对被测光伏逆变器的性能进行评估。

进一步的，还可以设置连接控制装置500的显示装置和通信装置，进行对应电参数、测试结果，以及故障、运行和电源状态的显示和输出，以便工作人员及时了解测试情况。

为便于理解，下面结合图3，对本申请中涉及的光伏逆变器测试系统进行详细说明。

在一个实施例中，如图3所示，光伏逆变器测试系统包括第一变压装置100(变压器T1)、交直流变换装置200、第二变压装置300(变压器T2)、电网模拟交流变换装置400、控制装置500、负载装置800和传感装置。变压器T1的原边和电网之间连接有第一开关单元610；变压器T1的原边和变压器T2的副边之间连接有第二开关单元620；电网模拟交流变换装置400通过第三开关单元630接入系统；负载装置800通过第二开关装置KM6接入系统。

其中，交直流变换装置200为光伏电池模拟AC/DC变换器，采用高性能PWM整流技术，模拟光伏电池特性并为测试提供“干净”的功率源，可为系统提供420VDC-1000VDC全范围测试静态电压。电网模拟交流变换装置400通过对光伏电池模拟AC/DC变换器输出的电能进行转换，模拟被测光伏逆变器工作过程中的电网供能。负载装置800为RLC负载，可模拟不同负载等级的孤岛保护测试。

第一开关单元610包括第一开关组件QF1、第二开关组件KM1和第一负载组件611。第一开关组件QF1与第一负载组件611串联后形成的两侧，分别连接电网和变压器T1的原边；第二开关组件KM1与第一负载组件611并联；第一开关组件QF1和第二开关组件KM1均连接控制装置500。

第二开关单元620包括第三开关组件KM3、第四开关组件KM2和第二负载组件621。第三开关组件KM3与第二负载组件621串联后形成的两侧，分别连接第四开关组件KM2的两侧；第四开关组件KM2的两侧还分别连接变压器T1的原边和变压器T2的副边；第三开关组件KM3和第四开关组件KM2均连接控制装置500。

第三开关单元630包括第五开关组件QF2、第六开关组件KM5、第七开关组件KM4和第三负载组件631；第五开关组件QF2的一侧连接变压器T1的原边；第五开关组件QF2的另一侧连接电网模拟交流变换装置400的输出侧；第六开关组件KM5与第三负载组件631串联后形成的两侧分别连接第七开关组件KM4的两侧；第七开关组件KM4的两侧还分别连接变压器T2的副边和电网模拟交流变换装置400的输入侧；第五开关组件QF2、第六开关组件KM5和第七开关组件KM4均连接控制装置500。

传感装置包括第一传感单元910、第二传感单元920和第三传感单元930；第一传感单元910、第二传感单元920和第三传感单元930均连接控制装置500；第一传感单元910用于采集变压器T1的副边的电参数；第二传感单元920用于采集被测光伏逆变器的交流侧的电参数；第三传感单元930用于采集变压器T2的副边的电参数。

具体的，光伏电池模拟AC/DC变换器的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧，为被测光伏逆变器提供直流电能。控制装置500获取测试参数，并根据测试参数，通过控制各开关单元和开关装置的开合，以及光伏电池模拟AC/DC变换器和电网模拟交流变换装置400的工作状态，可以对被测光伏逆变器进行全范围静态工况测试、电网电压/频率特性测试、低电压及零电压测试、过电流和过温保护性能测试以及孤岛测试等多种类型的测试，有利于提升测试效率。

进一步的，在进行全范围静态工况测试时，控制装置500的控制时序如下：控制QF1闭合，QF2断开，KM2断开，KM3断开；启动光伏电池模拟AC/DC变换器输出电压，光伏电池模拟AC/DC变换器启动后控制KM1闭合，启动被测光伏逆变器，此时，被测光伏逆变器处于离网运行状态；控制KM3闭合、KM2断开，被测光伏逆变器并网缓启动，待启动完成后控制KM2闭合，KM3处于闭合状态；此时，被测光伏逆变器处于并网运行状态；控制光伏电池模拟AC/DC变换器输出测试所需电压，对并网运行的逆变器进行静态工况测试。上述测试模式切换和测试过程中，KM6、KM4、KM5与QF2均处于断开状态，被测光伏逆变器输出的反馈交流电能，由变压器T2进行变压处理后，通过KM2所在支路馈入电网，有利于降低测试成本。此外，全范围静态工况测试过程中，可以通过改变被测光伏逆变器的并网电流，并检测电流超过过流保护值时，被测光伏逆变器是否能触发保护功能，以评估被测光伏逆变器的过流保护是否达标。基于同样的原理，还可以通过调整过温设定值，来测试被测光伏逆变器的过温保护功能是否达标。

在进行电网电压/频率特性、低电压及零电压测试时，控制装置500的控制时序如下：控制KM2和KM3断开，QF1和QF2闭合；启动光伏电池模拟AC/DC变换器输出电压；控制QF2闭合，启动电网模拟交流变换装置400，通过变压模拟输出测试所需的电网电压；电网模拟交流变换装置40启动后，控制KM1闭合，并启动被测光伏逆变器，此时，被测光伏逆变器处于离网运行状态；控制KM5闭合、KM4和KM1断开，被测光伏逆变器并网缓启动，待启动完成后控制KM1和KM4闭合，KM5断开，此时，被测光伏逆变器处于并网运行状态；控制电网模拟交流变换装置400的工作参数，改变电网电压和频率特性，对被测光伏逆变器进行电网电压/频率特性测试，或者，通过控制电网模拟交流变换装置400来改变电网电压幅值和持续时间，对被测光伏逆变器进行低电压及零电压测试。测试过程中，控制装置500还可以通过调节电网模拟交流变换装置400的输出电压幅值和频率，以测试被测光伏逆变器在电网过压、欠压或欠频的情况下，是否能触发保护功能。此外，测试过程中，能量可以通过电网模拟交流变换装置400回馈至电网。

在进行孤岛测试时，控制装置500的控制时序如下：控制QF1闭合，QF2断开，KM2断开，KM3断开；启动光伏电池模拟AC/DC变换器输出电压，闭合KM1，并启动被测光伏逆变器，此时，被测光伏逆变器处于离网运行状态；控制KM3闭合、KM2断开，被测光伏逆变器并网缓启动，待启动完成后控制KM2闭合，此时，被测光伏逆变器处于并网运行状态；在指定时刻控制KM6闭合，投入RLC负载模拟孤岛工况，测试逆变器是否可以完成防孤岛保护功能。

此外，光伏逆变器测试系统还设置有连接控制装置500的显示装置和通信装置，进行对应电参数、测试结果，以及故障、运行和电源状态的显示和输出，以便工作人员及时了解测试情况。

上述光伏逆变器测试系统，无需工作人员的参与，可以自动实现测试工况的切换，有利于提高光伏逆变器测试过程的工作效率；对被测光伏逆变器输出的反馈交流电能进行变压处理后，回馈至电网，相当于在测试过程中采用能量互馈，有利于减小测试功耗，提高能量利用率，降低测试成本；配置光伏电池模拟AC/DC变换器采用高性能PWM整流技术，模拟光伏电池特性并提供“干净”的功率源，保证试验数据的准确性；配置传感装置进行多处电参数的测量，并提供显示和输出，有利于提高测试系统的使用便利性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上该实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏逆变器测试系统，其特征在于，包括：第一变压装置、交直流变换装置、第二变压装置、电网模拟交流变换装置和控制装置；所述第一变压装置的原边连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧，所述第一变压装置的副边连接所述交直流变换装置的交流侧；所述交直流变换装置的直流侧连接被测光伏逆变器的直流侧；所述第二变压装置的原边连接所述被测光伏逆变器的交流侧，所述第二变压装置的副边连接所述电网模拟交流变换装置的输入侧；所述控制装置连接所述电网模拟交流变换装置；

所述第一变压装置和所述交直流变换装置用于向所述被测光伏逆变器输出测试用直流电能；所述测试用直流电能经过所述被测光伏逆变器进行逆变处理后，得到反馈交流电能；

所述第二变压装置用于对所述反馈交流电能进行变压处理后，回馈至所述电网模拟交流变换装置；所述电网模拟交流变换装置用于对所述反馈交流电能进行交流变换，模拟所述被测光伏逆变器工作过程中的电网供能；

所述控制装置用于获取测试参数，并根据所述测试参数对应控制所述电网模拟交流变换装置的工作状态，以实现测试工况的切换。

2.根据权利要求1所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述交直流变换装置包括交直流变换单元和储能单元；

所述交直流变换单元的交流侧通过所述第一变压装置连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧；所述交直流变换单元的直流侧连接所述被测光伏逆变器的直流侧；所述储能单元的输出侧连接所述被测光伏逆变器的直流侧。

3.根据权利要求2所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，还包括第一开关装置；所述第一开关装置连接所述电网模拟交流变换装置、电网、所述第一变压装置的原边、所述第二变压装置的副边和所述控制装置；所述交直流变换单元和所述储能单元均连接所述控制装置；

所述控制装置还用于通过改变所述第一开关装置的工作状态，改变所述电网模拟交流变换装置的接入状态，以及所述被测光伏逆变器与所述电网的连接状态。

4.根据权利要求3所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述第一开关装置包括第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元；

所述第一开关单元连接所述电网和所述第一变压装置的原边；所述第二开关单元连接所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；所述第三开关单元连接所述电网模拟交流变换装置；所述第三开关单元还连接所述第一变压装置的原边和/或所述第二变压装置的副边；

所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元均连接所述控制装置。

5.根据权利要求4所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关组件、第二开关组件和第一负载组件；

所述第一开关组件与所述第一负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述电网和所述第一变压装置的原边；

所述第二开关组件与所述第一负载组件并联；

所述第一开关组件和所述第二开关组件均连接所述控制装置。

6.根据权利要求4所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述第二开关单元包括第三开关组件、第四开关组件和第二负载组件；

所述第三开关组件与所述第二负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述第四开关组件的两侧；

所述第四开关组件的两侧还分别连接所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；

所述第三开关组件和所述第四开关组件均连接所述控制装置。

7.根据权利要求4所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述第三开关单元连接所述电网模拟交流变换装置、所述第一变压装置的原边和所述第二变压装置的副边；

所述第三开关单元包括第五开关组件、第六开关组件、第七开关组件和第三负载组件；

所述第五开关组件的一侧连接所述第一变压装置的原边；所述第五开关组件的另一侧连接所述电网模拟交流变换装置的输出侧；

所述第六开关组件与所述第三负载组件串联后形成的两侧，分别连接所述第七开关组件的两侧；

所述第七开关组件的两侧还分别连接所述第二变压装置的副边和所述电网模拟交流变换装置的输入侧；

所述第五开关组件、所述第六开关组件和所述第七开关组件均连接所述控制装置。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，还包括负载装置和第二开关装置；所述第二开关装置连接所述第二变压装置的副边、所述负载装置和所述控制装置；

所述控制装置还用于根据所述测试参数，通过控制所述第二开关装置的开合，改变所述负载装置的接入状态。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，还包括传感装置；所述传感装置连接所述控制装置，用于采集所述光伏逆变器测试系统中的电参数并发送至所述控制装置。

10.根据权利要求9所述的光伏逆变器测试系统，其特征在于，所述传感装置包括第一传感单元、第二传感单元和第三传感单元；所述第一传感单元、所述第二传感单元和所述第三传感单元均连接所述控制装置；

所述第一传感单元用于采集所述第一变压装置的副边的电参数；

所述第二传感单元用于采集所述被测光伏逆变器的交流侧的电参数；

所述第三传感单元用于采集所述第二变压装置的副边的电参数。

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