CN209417169U - 一种组串式逆变器测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种组串式逆变器测试仪，包括电源模块、测试仪控制板、高压处理板；本组串式逆变器测试仪按照逆变器行业标准中要求的出厂试验内容及参数进行设计；操作简单，具备自动/手动测试切换和通过测试后台自动生成测试报告的功能，提高了逆变器整机测试的便利度，减少了测试周期，降低了人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气测试设备技术领域，具体涉及一种组串式逆变器测试仪。
背景技术
近年来,随着高电压技术的飞速发展和它在工业控制领域中应用范围的日趋扩大，高电压IGBT(HVIGBT)器件和IGCT器件都扩大了它们的应用领域，两电平逆变器输出的开环线电压仅有(-V、0、+V)三个电平。对于这种逆变器结构，人们通常是靠提高逆变器中的开关器件的开关频率来减少逆变器输出中的谐波成份的。但是在高电压、大功率的工业实际应用场合中，所采用的功率器件要求工作于较低的开关频率。这是因为，随着器件开关频率的增高，开关器件的损耗也会随之增大。因此，在这种环境中，人们期望通过采用控制两电平逆变器的常规控制策略——不断提高系统中开关器件的开关频率，来改善逆变器的输出是十分困难的，有时甚至是不可能实现的。这就要求人们通过研究和采用其它的控制方法来控制这种实用的工业系统。
A.Nabae等人于1980年提出了多电平逆变器概念。以三电平逆变器为例，逆变器的输出的开环线电压有(-V、-V/2、0、+V/2、+V)五个电平。多电平逆变技术的出发点是通过对逆变器的主电路结构进行改进，使得逆变器的每个开关器件所承受的电压降低，且都工作在基频或者低频状态，以达到减小开关应力、损耗，改善逆变器输出侧电能质量的目的。
组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，其中每个光伏组串(1kW-5kW)分别连接到组串式逆变器的各个直流输入支路，每个支路通过独立的最大功率跟踪控制策略进行功率控制，在交流端并网。许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是最大限度减少光伏组件的差异和遮影对发电的影响，提高了光伏发电设备利用率及发电效率，但由于每台逆变器的功率较小，因此大大增加了逆变器的使用数量。
为满足市场对逆变器的数量需求，缩短光伏逆变器在生产制造时的测试周期，降低人力成本，更好、更高效的检测逆变器整体性能，保证每台逆变器的出厂质量，测试环节的优化及效率提升也成为各个逆变器供应商所关注和研究的问题，但当前的逆变器整机测试还处于以人工测试为主的阶段，测试周期长、人力成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种组串式逆变器测试仪，解决了目前组串式逆变器整机测试周期长，人力成本高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
本实用新型提供了一种组串式逆变器测试仪，包括电源模块、测试仪控制板、高压处理板；所述电源模块包括AC/DC电源和高压可调电源，所述AC/DC电源供电连接所述测试仪控制板，所述测试仪控制板的输出控制端与高压可调电源的控制端连接，用于控制高压可调电源输出的电压等级，所述高压可调电源的第一直流输出端用于连接待测逆变器的直流输入端，高压可调电源的第二直流输出端与高压处理板的直流输入端连接，高压处理板的交流输入端用于连接待测逆变器的交流输出端，所述高压处理板二次端口与测试仪控制板连接，用于将采集到的待测逆变器的交流输出信号和直流输入信号传输给测试仪控制板，所述测试仪控制板上还设置有电流采样端口，用于获取待测逆变器交流输出端的电流值。
有益效果：
本组串式逆变器测试仪按照逆变器行业标准中要求的出厂试验内容及参数进行设计；操作简单，具备自动/手动测试切换和通过测试后台自动生成测试报告的功能，提高了逆变器整机测试的便利度，减少了测试周期，降低了人力成本。
进一步的，所述测试仪控制板上还设置有通信接口，用于通信连接待测逆变器。
进一步的，所述测试仪控制板上的电流采样端口通过霍尔元件检测待测逆变器，所述霍尔元件的一次侧串接到待测逆变器交流输出端与电阻负载形成的支路上，所述霍尔元件的二次侧连接所述测试仪控制板的电流采样端口；用于检测待测逆变器。
进一步的，待测逆变器交流输出端与负载电阻形成的支路上设置有可控开关，所述开关由所述测试仪控制板控制；用于控制待测逆变器。
进一步的，所述测试仪控制板上设置有网口，用于与测试后台通信连接。
附图说明
图1是本实用新型测试仪示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型提供的逆变器测试仪，包括电源模块、测试仪控制板、高压处理板；电源模块包括AC/DC电源和高压可调电源，AC/DC电源供电连接测试仪控制板，测试仪控制板的输出控制端与高压可调电源控制端连接，用于控制高压可调电源输出的电压等级，高压可调电源的第一直流输出端用于连接待测逆变器的直流输入端，高压可调电源的第二直流输出端与高压处理板的直流输入端连接，用于采集高压电源实时的直流输出电压，高压处理板的交流输入端用于连接待测逆变器的交流输出端，高压处理板通过二次端口与测试仪控制板连接，用于将采集到的待测逆变器的交流输出信号和直流输入信号传输给测试仪控制板，测试仪控制板上还设置有电流采样端口，用于获取待测逆变器交流输出端的电流值。
如图1所示，测试仪控制板包括电压采样端口、电流采样端口、通讯接口RS485A和RS485B、测试后台PC接口、高压可调电源的控制端J3、AC/DC电源接口J1和AC/DC电源接口J5，电压采样端口J6连接高压处理板的电压采样端口E，电流采样端口J4连接霍尔电流传感器的二次端，通讯接口RS485A和RS485B连接待测逆变器，高压可调电源控制端J3连接高压可调电源的控制端口，用于控制高压可调电源输出的电压等级。高压处理板的交流输入端，即端口A、端口B、端口C分别连接至待测逆变器的A1端、B1端、C1端；端口D连接高压可调电源的第二直流输出端口。
测试仪控制板上的电流采样端口通过霍尔电流传感器检测待测逆变器。霍尔电流传感器的一次端，A1端、B1端、C1端分别连接至待测逆变器的A相、B相、C相；包括三条支路，每条支路上串设有一个负载电阻和一个霍尔电流传感器；如图中霍尔电流传感器LEM1与负载电阻R1串联，霍尔电流传感器LEM2与负载电阻R2串联，霍尔电流传感器LEM3与负载电阻R3串联，三条支路的一端连接在一起，三条支路由测试仪控制板通过开关KM1控制。
待测逆变器部分如图所示，测试仪连接待测逆变器的交流控制板，交流控制板连接有待测逆变器的NPC功率板，NPC功率板还连接有Boost功率调整电路，高压可调电源直流输出连接于待测逆变器的直流输入端子X11和X22上，测试仪控制板通讯接口RS485A和RS485B连接待测逆变器TXDK接口。
RS485A和RS485B通信接口采用与现场实际运行时一致的通信方式，一方面可以测试待测逆变器的通信功能是否正常；另一方面在测试过程中实时获取待测逆变器遥信、遥测信息，用于上传至测试后台，满足监测和生成测试报告；另外还可通过后台遥控待测逆变器；所获取的参数具体包含：待测逆变器启动直流电压值，实时电压、电流、功率值，逆变器输出侧交流电压频率、直流过/欠压保护值、交流过/欠压保护值、响应时间、采样校准参数、运行参数、程序版本、逆变器状态信息等。
测试仪通过测试仪控制板上的PC接口与测试后台连接，构成逆变器测试系统。工作时，首先如图所示完成自动测试仪与被测逆变器间的接线，保证接线正确。闭合测试仪控制电源开关Q1、高压可调电源开关Q2、启动逆变器测试后台，观察测试仪对应电源指示灯应正常，然后按照被测逆变器的型号设置参数。通过测试后台下发“自动测试”命令，启动测试流程；测试仪控制板向高压可调电源发出指令，控制高压可调电源输出的电压等级，高压可调电源有两个直流输出端，分别将电压加至待测逆变器和高压处理板，待测逆变器将直流电压转换为交流电压并通过高压处理板采样传输至测试仪控制板，通过测试仪控制板所获得的待测逆变器输出的电压、电流信号、保护值、响应时间，然后与程序中所设置的标准出厂参数进行对比，测试待测逆变器的性能是否合格。
测试过程中，应注意观察测试系统中遥测、遥调和遥信；全程自动测试仪无报故、告警；当测试后台提示“成功保存测试报告”时，表明所有试验完成。也可以“手动测试”，逐项手动测试至最后一步。关闭自动测试仪Q1、Q2两个开关，确保被测逆变器无残余电压，即可拆除所有接线，完成测试。
PC接口为TCP/IP网络通信接口，主要用于测试仪控制板与测试后台的通信，满足测试后台获取测试仪控制板上传的测试信息，测试仪控制板上传至后台信息包含：待测逆变器通过RS485接口上传的信息、高压采集板和电流霍尔所采集的信号。
测试后台主要包含被测逆变器遥测数据(逆变器测试过程中上传的实时数据)、遥调参数(试验参数和运行参数)、遥信信息(逆变器状态)、遥控界面(主要控制测试仪和被测逆变器的功能投切)。同时，当最后一项试验完成后，自动保存测试报告并以对话框形式提示。
上述实施例中，高压处理板型号：5XJFTS-FDTS 063 001 V1.0；测试仪控制板型号：5XJFTS-JYB 063 003 V1.4。
Claims (5)
1.一种组串式逆变器测试仪，其特征在于，包括电源模块、测试仪控制板、高压处理板；所述电源模块包括AC/DC电源和高压可调电源，所述AC/DC电源供电连接所述测试仪控制板，所述测试仪控制板的输出控制端与高压可调电源的控制端连接，用于控制高压可调电源输出的电压等级，所述高压可调电源的第一直流输出端用于连接待测逆变器的直流输入端，高压可调电源的第二直流输出端与高压处理板的直流输入端连接，高压处理板的交流输入端用于连接待测逆变器的交流输出端，所述高压处理板二次端口与测试仪控制板连接，用于将采集到的待测逆变器的交流输出信号和直流输入信号传输给测试仪控制板，所述测试仪控制板上还设置有电流采样端口，用于获取待测逆变器交流输出端的电流值。
2.根据权利要求1所述的组串式逆变器测试仪，其特征在于，所述测试仪控制板上还设置有通信接口，用于通信连接待测逆变器。
3.根据权利要求2所述的组串式逆变器测试仪，其特征在于，所述测试仪控制板上的电流采样端口通过霍尔元件检测待测逆变器，所述霍尔元件的一次侧串接到待测逆变器交流输出端与电阻负载形成的支路上，所述霍尔元件的二次侧连接所述测试仪控制板的电流采样端口。
4.根据权利要求3所述的组串式逆变器测试仪，其特征在于，待测逆变器交流输出端与负载电阻形成的支路上设置有可控开关，所述开关由所述测试仪控制板控制。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组串式逆变器测试仪，其特征在于，所述测试仪控制板上设置有网口，用于与测试后台通信连接。
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| CN117214590A (zh) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 深圳鹏城新能科技有限公司 | 一种可编程逆变器出厂自动化测试方法、系统及介质 |
| CN117290803A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 深圳鹏城新能科技有限公司 | 一种储能逆变器远程故障诊断方法、系统及介质 |
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2018
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