CN220544978U - 光伏测试系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种光伏测试系统，该光伏测试系统包括功率转换模块、控制模块、功率测量模块、储能系统和负载；功率转换模块，用于根据控制模块导入的输出功率曲线，模拟光伏逆变器的输出功率，输出功率曲线基于测试需求确定；储能系统，用于根据第一采样端采样的功率和第二采样端采样的功率，控制储能系统的充电功率或放电功率；控制模块，用于根据功率测量模块输出的功率测量结果和功率转换模块的输出功率得到测试结果。本申请实施例可以提高光伏测试系统的测试效率。
Description
技术领域
本申请涉及能源技术领域，具体涉及一种光伏测试系统。
背景技术
目前的光伏测试系统，一般在典型的应用拓扑中搭建光伏组件与光伏逆变器进行测试。在光伏测试系统中，设置测试需求后，在光伏逆变器输出的功率满足测试需求时进行测试，然而光伏逆变器输出的功率大小取决太阳光的强弱，需要等待光伏逆变器输出的功率满足测试需求时才能进行测试，测试效率较低。
实用新型内容
本申请实施例提供一种光伏测试系统，可以提高光伏测试系统的测试效率。
本申请实施例的第一方面提供了一种光伏测试系统，包括功率转换模块、控制模块、功率测量模块、储能系统和负载；
所述功率转换模块的输入端连接电网，所述控制模块的输出端连接所述功率转换模块的控制端，所述控制模块的输入端连接所述功率测量模块的输出端；所述功率测量模块的输入端连接电网连接点，所述电网连接点连接所述电网；所述储能系统的第一采样端连接所述功率转换模块的输出端，所述储能系统的第二采样端连接所述电网连接点；所述储能系统的连接端口、所述负载的供电端、所述功率转换模块的输出端并联后，与所述电网连接点相连；
所述功率转换模块，用于根据所述控制模块导入的输出功率曲线，模拟光伏逆变器的输出功率，所述输出功率曲线基于测试需求确定；
所述储能系统，用于根据所述第一采样端采样的功率和所述第二采样端采样的功率，控制所述储能系统的充电功率或放电功率；
所述控制模块，用于根据所述功率测量模块输出的功率测量结果和所述功率转换模块的输出功率得到测试结果。
可选的，所述功率转换模块包括AC/DC转换器和DC/AC转换器，所述AC/DC转换器的输入端连接所述电网，所述AC/DC转换器的输出端连接所述DC/AC转换器的输入端，所述DC/AC转换器的输出端连接所述功率转换模块的输出端；
所述AC/DC转换器，用于将所述电网的交流电转换为直流电输出至所述DC/AC转换器的输入端；
所述DC/AC转换器，用于将所述AC/DC转换器输出的直流电转换为交流电输出至所述功率转换模块的输出端。
可选的，所述测试需求包括：高功率输出、低功率输出、功率突变输出中的任一种。
可选的，所述高功率输出与晴天场景对应，所述低功率输出与阴雨天场景对应，所述功率突变输出包括：功率突变增大输出或功率突变降低输出，所述功率增大输出与晴天转阴雨天场景对应，所述功率突变降低输出与阴雨天转晴天场景对应。
可选的，所述输出功率曲线包括：至少一天模拟光伏逆变器的输出功率变化的曲线。
可选的，所述储能系统，具体用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网连接点流向电网的情况下，增加所述储能系统的充电功率或减小所述储能系统的放电功率；以及用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网流向所述电网连接点的情况下，减少所述储能系统的充电功率或增加所述储能系统的放电功率。
可选的，所述测试结果包括：功率响应时间及响应精度。
可选的，所述负载，用于模拟家庭用电设备的负荷变化。
可选的，所述控制模块，还用于基于所述测试结果生成测试报告，保存所述测试报告。
可选的，所述控制模块，还用于与所述储能系统进行通信。
本申请实施例的光伏测试系统包括功率转换模块、控制模块、功率测量模块、储能系统和负载；功率转换模块根据控制模块导入的输出功率曲线，模拟光伏逆变器的输出功率，该输出功率曲线基于测试需求确定；储能系统根据第一采样端采样的功率和第二采样端采样的功率，控制储能系统的充电功率或放电功率；控制模块根据功率测量模块输出的功率测量结果和功率转换模块的输出功率得到测试结果。本申请实施例的光伏测试系统通过功率转换模块模拟光伏逆变器的输出功率，与采用光伏逆变器进行测试相比，功率转换模块可以根据控制模块导入的输出功率曲线模拟输出的功率，使得功率转换模块的输出功率满足测试需求，不会出现功率转换模块的输出功率不满足测试需求的情况，从而提高光伏测试系统的测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种光伏测试系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种光伏测试系统的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种光伏测试系统的测试流程的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种光伏测试系统的结构示意图。如图1所示，该光伏测试系统100包括功率转换模块10、控制模块20、功率测量模块30、储能系统40和负载50；
所述功率转换模块10的输入端连接电网，所述控制模块20的输出端连接所述功率转换模块10的控制端，所述控制模块20的输入端连接所述功率测量模块30的输出端；所述功率测量模块30的输入端连接电网连接点，所述电网连接点连接所述电网；所述储能系统40的第一采样端连接所述功率转换模块10的输出端，所述储能系统40的第二采样端连接所述电网连接点；所述储能系统40的连接端口、所述负载50的供电端、所述功率转换模块10的输出端并联后，与所述电网连接点相连；
所述功率转换模块10，用于根据所述控制模块20导入的输出功率曲线，模拟光伏逆变器的输出功率，所述输出功率曲线基于测试需求确定；
所述储能系统40，用于根据所述第一采样端采样的功率和所述第二采样端采样的功率，控制所述储能系统40的充电功率或放电功率；
所述控制模块20，用于根据所述功率测量模块30输出的功率测量结果和所述功率转换模块10的输出功率得到测试结果。
本申请实施例中，功率转换模块10用于模拟光伏逆变器的交流功率输出。目前的光伏发电系统中，光伏逆变器根据光伏组件提供的能量进行发电。
控制模块20，也可以称为上位机、控制上位机、控制器等。控制模块20可以包含用于控制功率转换模块10功率输出的软件系统，该软件系统可以运行于电脑或工控机平台等硬件上。
储能系统40是被测储能系统，是光伏测试系统100用来测试的储能系统，具备光伏自用功能。储能系统40可以包括电池，可以进行充电或者放电。在充电时，可以将光伏逆变器输出的交流电存储起来，也可以将电网过来的交流电存储起来(买电)。在放电时，可以将电池的电传输给电网(卖电)，可以将电池的电给负载使用。
储能系统40，可以称为户用交流储能系统。
负载50，可以用于模拟家庭使用的用电设备，在光伏测试系统100中，通过改变负载50的负荷的大小，模拟家庭负荷的变化。
光伏测试系统100中的功率转换模块10、储能系统40和负载50可以接入电网。在接入电网后，光伏测试系统100可以正常工作。
在坐标系中，输出功率曲线的横坐标是时间，纵坐标是输出功率。
在一个实施例中，输出功率曲线可以仅包含一个时间点对应的功率，该输出功率曲线在坐标系中对应一个点。
在一个实施例中，输出功率曲线可以仅包含一段时间以及该段时间对应的功率，该输出功率曲线在坐标系中对应一条曲线。
在一个实施例中，输出功率曲线可以包含一条曲线，也可以在多条曲线。比如，在坐标系中，包括T1时间段、T2时间段、T3时间段。T1时间段对应一条曲线，T2时间段对应的功率为0，T3时间段对应另一条曲线。T1时间段可以对应第一天的白天，T2时间段可以对应第一天的晚上，T3时间段可以对应第二天的白天。
本申请实施例的光伏测试系统，通过功率转换模块模拟光伏逆变器的输出功率，与采用光伏逆变器进行测试相比，功率转换模块可以根据控制模块导入的输出功率曲线模拟输出的功率，使得功率转换模块的输出功率满足测试需求，不会出现功率转换模块的输出功率不满足测试需求的情况，从而提高光伏测试系统的测试效率。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的另一种光伏测试系统的结构示意图。图2是在图1的基础上得到的，如图2所示，所述功率转换模块10包括AC/DC转换器和DC/AC转换器，所述AC/DC转换器的输入端连接所述电网，所述AC/DC转换器的输出端连接所述DC/AC转换器的输入端，所述DC/AC转换器的输出端连接所述功率转换模块的输出端；
所述AC/DC转换器，用于将所述电网的交流电转换为直流电输出至所述DC/AC转换器的输入端；
所述DC/AC转换器，用于将所述AC/DC转换器输出的直流电转换为交流电输出至所述功率转换模块的输出端。
本申请实施例中，(alternating current/direct current，AC/DC)转换器，是用于将交流电转换为直流电的设备。(direct current/alternating current，DC/AC)转换器，是用于将直流电转换为交流电的设备。
DC/AC转换器可以根据输出功率曲线确定DC/AC转换器输出的功率大小。
本申请实施例中，功率转换模块可以采用AC/DC转换器+DC/AC转换器的方式，AC/DC转换器可以从电网取电，DC/AC转换器以根据输出功率曲线模拟光伏逆变器的输出。与采用光伏逆变器相比，不会出现功率转换模块的输出功率不满足测试需求的情况，从而提高光伏测试系统的测试效率。
可选的，测试需求包括：高功率输出、低功率输出、功率突变输出中的任一种。
本申请实施例中，高功率输出可以包括：持续高功率输出或瞬时高功率输出。比如，为了模拟光伏逆变器在持续的晴天场景的输出，可以将测试需求设置为：持续高功率输出。为了模拟光伏逆变器在短时的晴天场景的输出，可以将测试需求设置为：瞬时高功率输出。
低功率输出可以包括：持续低功率输出或瞬时低功率输出。比如，为了模拟光伏逆变器在持续的阴雨天场景的输出，可以将测试需求设置为：持续低功率输出。为了模拟光伏逆变器在短时的阴雨天场景的输出，可以将测试需求设置为：瞬时低功率输出。
功率突变输出可以包括：功率突变增大输出或功率突变降低输出。比如，为了模拟光伏逆变器在晴天转阴雨天场景的输出，可以将测试需求设置为：功率突变增大输出。为了模拟光伏逆变器在阴雨天转晴天场景的输出，可以将测试需求设置为：功率突变降低输出。
本申请实施例中，可以设置测试需求，从而让功率转换模块模拟光伏逆变器在各种可能的天气的输出，与采用光伏逆变器进行测试相比，不会出现功率转换模块的输出功率不满足测试需求的情况，从而提高光伏测试系统的测试效率。
可选的，所述高功率输出与晴天场景对应，所述低功率输出与阴雨天场景对应，所述功率突变输出包括：功率突变增大输出或功率突变降低输出，所述功率增大输出与晴天转阴雨天场景对应，所述功率突变降低输出与阴雨天转晴天场景对应。
本申请实施例中，测试需求与各种测试场景相对应，从而让功率转换模块模拟光伏逆变器在各种可能的天气的输出，与采用光伏逆变器进行测试相比，不会出现功率转换模块的输出功率不满足测试需求的情况，从而提高光伏测试系统的测试效率。
目前的测试系统中，基于搭建光伏组件与光伏逆变器进行测试，光伏逆变器的功率输出大小取决于光伏组件即太阳光强弱的变化，无法根据测试需求，调整当前光伏逆变器功率。本申请实施例，可根据测试需求导入不同的根据时间变化的输出功率曲线，模拟多场景下的光伏逆变器功率输出，实现多场景的光伏自用功能测试。
可选的，所述输出功率曲线包括：至少一天模拟光伏逆变器的输出功率变化的曲线。
目前的测试系统中，无法定义一整天或者连续几天光伏逆变器功率输出变化，进而无法覆盖更多的测试工况。本申请实施例中，可以根据测试需求导入多天模拟光伏逆变器输出功率变化的曲线，进行连续几天的光伏自用长期测试，可以覆盖更多的测试工况。
可选的，所述储能系统，具体用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网连接点流向电网的情况下，增加所述储能系统的充电功率或减小所述储能系统的放电功率；以及用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网流向所述电网连接点的情况下，减少所述储能系统的充电功率或增加所述储能系统的放电功率。
本申请实施例中，储能系统具有自动调节储能系统的充电功率或放电功率的功能。储能系统根据在电网连接点获取到的功率流向信息，进行功率输出。例如：当检测到电网连接点功率流向电网，储能系统增加充电功率或减小放电功率，使功率不流向电网。当检测到储能系统从电网连接点吸收功率，储能系统减小充电功率或增加放电功率，使整个储能系统不从电网买电。
可选的，所述测试结果包括：功率响应时间及响应精度。
其中，功率响应时间，指的是储能系统从检测到第一采样端采样的功率的变化后，到调整储能系统的充电功率或放电功率，所需要的时间。
响应精度，指的是储能系统从检测到第一采样端采样的功率的变化大小，与调整储能系统的充电功率或放电功率的变化大小的比值(前提是：在整个测试过程中，负载的功率保持不变)。该比值越接近1，响应精度越高。
可选的，所述负载，用于模拟家庭用电设备的负荷变化。
其中，负载可以是家庭负载，用于模拟家庭使用的用电设备，在光伏测试系统中，通过改变负载的负荷的大小，模拟家庭负荷的变化。
可选的，所述控制模块，还用于基于所述测试结果生成测试报告，保存所述测试报告。
其中，在测试的过程中，控制模块可以将每个时刻的功率响应时间及响应精度保存，测试结束后，基于每个时刻的功率响应时间及响应精度，自动生成测试报告，并保存测试报告。测试人员可以打印出测试报告并查看。
可选的，所述控制模块，还用于与所述储能系统进行通信。
控制模块可以选择储能系统的通信协议类型，如：Modbus TCP/IP、Modbus RTU，使控制模块与储能系统进行正常通信。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种光伏测试系统的测试流程的示意图。如图3所示，该测试流程可以包括如下步骤。
301，完成光伏测试系统的搭建。
可以按照图1或图2的方式完成光伏测试系统的搭建。控制器可以进行功率转换模块的功率控制，控制器还可以获取功率测量模块车辆的数据。功率转换模块可以响应控制器发送的输出功率曲线模拟光伏逆变器发电的功率，功率测量模块可以对光伏测试系统的电网连接点的功率进行测量。负载可以模拟家庭用电负荷。
302、控制模块配置功率测量模块相应的通信方式及参数。
控制模块可以配置功率测量模块相应的通信方式及参数。例如，控制模块选择功率测量模块的类型，例如，功率测量模块可以是3390功率分析仪、电表。使控制模块能采集功率测量模块测量的数据。
控制模块可以选择储能系统的通信协议类型，如：Modbus TCP/IP、Modbus RTU，使控制模块与储能系统进行正常通信。
303、控制模块将输出功率曲线导入功率转换模块。
304、在控制模块上点击开始测试按钮，控制模块开始控制功率转换模块根据导入的输出功率曲线进行功率输出。
在测试过程中，负载给定固定负荷，储能系统在检测到电网连接点的功率变化后，根据光伏自用功能定义自动进行充放电运行。
305、控制模块根据电网连接点的功率变化，自动进行功率响应时间及响应精度的计算，并在测试结束后输出测试报告到本地文件夹。
其中，测试结束后，指的是输出功率曲线运行完成时。测试报告可以是CSV格式的报告。
本申请实施例的光伏测试系统，将储能系统连接到上述光伏测试系统，将将输出功率曲线导入功率转换模块后，开始测试。控制模块控制功率转换模块输出，由测量模块测量电网连接点的功率输出，控制模块记录当前时间、当前时间的功率转换模块的输出功率、当前时间的电网连接点功率，实时分析功率转换模块的目标输出功率、电网连接点的目标功率，进而计算当前时间的测试结果(当前时间的测试结果包括：当前时间的功率响应时间及响应精度)，并将当前时间的测试结果保存，测试结束后，自动生成测试报告。
本申请实施例的用于测试储能系统的光伏测试系统，可用于具有光伏自用功能的不同储能系统测试。光伏测试系统，也可以称为光伏自用功能的测试系统。
本申请实施例中，可以使用功率转换模块模拟光伏逆变器的输出，替代光伏逆变器与光伏组件，不依赖太阳光，也可实现光伏自用功能测试。可根据测试需求，可定义功率转换模块的输出功率，可以按照时间输出的功率曲线，将功率曲线导入控制上位机，控制DC/AC按照时间根据输出曲线进行功率输出。
光伏测试系统的拓扑结构中，取消了真实的光伏逆变器及光伏组件，使用功率转换模块代替光伏逆变器输出功率。光伏测试系统不依赖太阳光即可输出功率，且可根据测试需求控制功率转换模块输出不同大小的功率。可根据测试需求导入不同输出功率曲线，模拟多场景下的光伏逆变器的功率输出，实现多场景的光伏自用功能测试。可根据测试需求导入多天模拟光伏逆变器输出功率变化的曲线，进行连续几天的光伏自用长期测试。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种光伏测试系统，其特征在于，包括功率转换模块、控制模块、功率测量模块、储能系统和负载；
所述功率转换模块的输入端连接电网，所述控制模块的输出端连接所述功率转换模块的控制端，所述控制模块的输入端连接所述功率测量模块的输出端；所述功率测量模块的输入端连接电网连接点，所述电网连接点连接所述电网；所述储能系统的第一采样端连接所述功率转换模块的输出端，所述储能系统的第二采样端连接所述电网连接点；所述储能系统的连接端口、所述负载的供电端、所述功率转换模块的输出端并联后，与所述电网连接点相连；
所述功率转换模块，用于根据所述控制模块导入的输出功率曲线，模拟光伏逆变器的输出功率，所述输出功率曲线基于测试需求确定；
所述储能系统，用于根据所述第一采样端采样的功率和所述第二采样端采样的功率，控制所述储能系统的充电功率或放电功率；
所述控制模块，用于根据所述功率测量模块输出的功率测量结果和所述功率转换模块的输出功率得到测试结果。
2.根据权利要求1所述的光伏测试系统，其特征在于，所述功率转换模块包括AC/DC转换器和DC/AC转换器，所述AC/DC转换器的输入端连接所述电网，所述AC/DC转换器的输出端连接所述DC/AC转换器的输入端，所述DC/AC转换器的输出端连接所述功率转换模块的输出端；
所述AC/DC转换器，用于将所述电网的交流电转换为直流电输出至所述DC/AC转换器的输入端；
所述DC/AC转换器，用于将所述AC/DC转换器输出的直流电转换为交流电输出至所述功率转换模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的光伏测试系统，其特征在于，所述测试需求包括：高功率输出、低功率输出、功率突变输出中的任一种。
4.根据权利要求3所述的光伏测试系统，其特征在于，所述高功率输出与晴天场景对应，所述低功率输出与阴雨天场景对应，所述功率突变输出包括：功率突变增大输出或功率突变降低输出，所述功率增大输出与晴天转阴雨天场景对应，所述功率突变降低输出与阴雨天转晴天场景对应。
5.根据权利要求1所述的光伏测试系统，其特征在于，所述输出功率曲线包括：至少一天模拟光伏逆变器的输出功率变化的曲线。
6.根据权利要求1所述的光伏测试系统，其特征在于，所述储能系统，具体用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网连接点流向所述电网的情况下，增加所述储能系统的充电功率或减小所述储能系统的放电功率；以及用于在所述第二采样端采样的功率为所述电网流向所述电网连接点的情况下，减少所述储能系统的充电功率或增加所述储能系统的放电功率。
7.根据权利要求1～6任一项所述的光伏测试系统，其特征在于，所述测试结果包括：功率响应时间及响应精度。
8.根据权利要求1～6任一项所述的光伏测试系统，其特征在于，所述负载，用于模拟家庭用电设备的负荷变化。
9.根据权利要求1～6任一项所述的光伏测试系统，其特征在于，所述控制模块，还用于基于所述测试结果生成测试报告，保存所述测试报告。
10.根据权利要求1～6任一项所述的光伏测试系统，其特征在于，所述控制模块，还用于与所述储能系统进行通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |