光伏逆變器測試系統(tǒng)

1、光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案一、 方案背景：為了讓教研實驗室有條不紊，也為了使產(chǎn)品測試更有效率。集成和智能化測試設備必不可少。工程師可以把更多時間關注到產(chǎn)品的研發(fā)中，而把繁瑣的測試實驗交給ATE（自動化測試系統(tǒng)）來做。二、 手動測試會帶來的問題1. 如何讓自己的雙手從繁瑣的接線和拆線中解放出來；2. 如何合理的、迅速記錄實驗數(shù)據(jù)；3. 無法同時控制諸多設備；4. 如何控制實驗過程的一致性；5. 往往為了某次實驗做了幾十遍，只為確定實驗結果可靠性。三、 自動化測試系統(tǒng)的優(yōu)點1. 系統(tǒng)中的所有機架式設備被放入到19英寸的機柜中，設備之間的電源傳輸線及信號線都布線合理，大部分

2、被隱藏在機柜中；2. 上位機軟件自動記錄每一項測試項目的結果數(shù)據(jù)，并進行匯總評價；3. 帶有通訊接口的光伏電池模擬器，交流源，功率分析儀，負載等設備都由上位機統(tǒng)一控制，測試過程中一個按鈕就可以完成所有測試。測試項目亦可獨立選擇；4. 可以保證每次實驗過程的一致性，進而保證每次實驗的正確性；5. 智能的糾錯功能，測試過程中出現(xiàn)異常錯誤可提示；6. 自檢整個系統(tǒng)的安全性，提高穩(wěn)定性；7. 可無人值守進行測試，提供效率。光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案四、 整個測試需要的步驟：正常的逆變器需要做的測試（測試順序是）： 開機測試 輸出電流諧波測試 功率因數(shù)測試 電網(wǎng)欠過頻保護（電網(wǎng)頻率保護） 電網(wǎng)欠過壓保護

3、（電網(wǎng)電壓保護） 直流欠過壓保護（輸入直流電壓保護） MPPT跟蹤五、 光伏逆變器測試試驗平臺工作圖六、 對測試逆變器的各個步驟的詳解： 開機測試：給逆變器先通上交流電(模擬電網(wǎng))，再通上直流電(模擬)太陽能電池板電壓，然后一直與逆變器通信，看逆變器是否啟動，如果逆變器的狀態(tài)是已經(jīng)啟動的話，就用分析儀看逆變器的輸出功率是多少，如果是正常啟動后功率的話，就說明逆變器完全啟動，如果在規(guī)定的時間內沒有啟動，這臺逆變器就是啟動失敗，啟動失敗將退出測試，成功將繼續(xù)下一個測試項目。 輸出電流諧波測試：在經(jīng)過開機測試成功之后，將測試電流諧波，通過功率分析儀看電流諧波是否高于正常值，高于正常值諧波的話，這一項

4、算不通過，不論這項是否通過，將接下去測試。 功率因數(shù)測試：通過功率分析儀測試，看功率因數(shù)是否合格，不論是否合格，將接下去測試 電網(wǎng)欠過頻保護（電網(wǎng)頻率保護）：電網(wǎng)頻率保護是一定的范圍，此時逆變器已經(jīng)啟動，電網(wǎng)頻率是正常值下限測試：將電網(wǎng)頻率一邊往下調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變器情況定，當往下調到一定值時，逆變器正好停機，說明此時的電網(wǎng)頻率值是該逆變器的下限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。上限測試：將電網(wǎng)頻率一邊往上調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案器情況定，當往上調到一定值時，逆變器正

5、好停機，說明此時的電網(wǎng)頻率值是該逆變器的上限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。 電網(wǎng)欠過壓保護（電網(wǎng)電壓保護）：電網(wǎng)電壓保護也是一定范圍的，上一步測試完成，此時逆變器是正常工作狀態(tài)。下限測試：將電網(wǎng)電壓一邊往下調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變器情況定，當往下調到一定值時，逆變器正好停機，說明此時的電網(wǎng)電壓值是該逆變器的下限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。上限測試：將電網(wǎng)電壓一邊往上調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變器情況定，當往上調到一定值時，逆變器正好停

6、機，說明此時的電網(wǎng)電壓值是該逆變器的上限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。 直流欠過壓保護（輸入直流電壓保護）：直流是供電電源，上一步測試完成后，逆變器是正常工作狀態(tài)下限測試：將直流供電電壓一邊往下調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變器情況定，當往下調到一定值時，逆變器正好停機，說明此時的直流電壓值是該逆變器的下限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。上限測試：將直流供電電壓一邊往上調，一邊監(jiān)視逆變器是否停機，調動幅度由逆變器情況定，當往上調到一定值時，逆變器正好停機，說明

7、此時的直流電壓值是該逆變器的上限值，看是否合格，接下來是啟動逆變器，給逆變器正常啟動條件，等待啟動成功，不成功，直接停止程序。 MPPT跟蹤：最大功率跟蹤，逆變器吸收的最大功率是否與標準的功率相符，在上一步測試完成后，逆變器正常工作，我們測試若干次直流電源的功率，取平均值，然后與逆變器額定功率比較，看兩者是否在規(guī)定的誤差范圍之內，在的話，通過測試，不在誤差范圍之內的話，此項測試不合格七、 測試逆變器需要的儀器和對逆變器的要求：需要的主要儀器：1. 功率分析儀測量（電壓），A（電流），W（功率），VA（總功），Var（無功），PF（功率因素），Impedance（阻抗），Apk/Vpk（峰值電流

8、/峰值電壓），F(xiàn)req（頻率），VHARM（電壓諧波），AHARM（電流諧波），Acf/Vcf （電流波峰因素/電壓波峰因素），F(xiàn)und（基本波）Inrush Current（突波電流），Harmonic Analysis （諧波分析）最佳配置 Volteck PM1000/PM6000；光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案2. 程控直流電源；l 與傳統(tǒng)“直流電源可調電阻”的逐點測試方式相比，Topcon 產(chǎn)品能真實模擬光伏輸出的I/V 特性曲線，提供一個更方便、省時且節(jié)能的測試方案l 可采用主/從架構方式便利的串并聯(lián)電源，除可滿足現(xiàn)有不同功率或電壓的各機種測試范圍外，更提供了未來擴容的彈性l 寬廣的電

9、壓及電流輸出范圍，以滿足眾多機種不同的特殊需求l 合理的價格提供更寬廣的電壓及功率范圍l 直流電源模擬PV 板動態(tài)曲線l 簡單的輸入Voc、Isc、Vmp、Imp、溫度以及日照量的參數(shù)，即可定義一條特定的曲線l 每條曲線可被保存且可隨時調用l 帶有時間設定功能的多條曲線編程能力l 適時依據(jù)I/V曲線監(jiān)控實際輸出的電壓電流及功率等參數(shù)最佳配置：Regatron 10 kVA / 1000 VDC / 13 A3. 程控交流電源；交流電源用來模擬電網(wǎng)的電壓突變，頻率突變，相位變化，失真，諧波等功能太平洋電源（PPS）就其功能而言，不僅僅是一臺交流穩(wěn)壓電源供應器，還是一臺具有頻率變化功能，電力線模擬

10、干擾測試功能，以及波形合成和分析功能于一體的測試設備。l 穩(wěn)壓輸出功能PPS 具有很強大的穩(wěn)壓輸出功能。輸出電壓穩(wěn)定度為0.1%；當開啟了持續(xù)電壓自我校準功能（CSCON）時，輸出電壓穩(wěn)定度提高到0.03%。l 電壓突升/突降測試；即是模擬市電出現(xiàn)突變，電壓突然升高/降低的情況；檢測電源產(chǎn)品特別是內部電路元器件，對電壓下降時，快速調整的反應能力，如系統(tǒng)直流穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓調整，驅動功率開關管導通時間響應能力等。l 電壓恢復測試；即是當電壓突然正常時，測試一些不間斷設備切換到正常市電供應下，轉換時間是否過長，其實此時往往是檢測設備在軟件設計硬件配合上的能力，較好的設備軟件的處理，一般能夠在電壓交越點

11、來作工作模式的切換動作，以減少硬件在切換供電電壓時，出現(xiàn)過大的電流電弧產(chǎn)生。l 頻率突升/突降測試；即是設備的輸入頻率突然升高，超過了設備允許的使用頻率范圍的測試項目，該測試項目用來檢驗設備內部變壓器承受頻率變化以及軟件處理響應時間的能力，以保證負載設備的正常使用。光伏逆變器測試系統(tǒng)解決方案l 波形失真測試：即是進行輸入電壓波形失真度的模擬測試，檢驗在較高的失真率時，設備中PFC、軟件等功能是否正常。l 特殊波形模擬測試：即是模擬輸入電壓出現(xiàn)一定頻率的紋波、噪音、跌落等試驗，同樣用來檢驗設備的工作情況，尋找驗證設計是否存在不合理或存在缺陷的地方。l 波形合成以及諧波分析功能PPS 還有一個很重

12、要的特色就是波形合成以及分析功能，注意該功能是選配的，一旦具有該功能，那么PPS 將能提供簡便快速的途徑，來設計任何含有諧波的虛擬交流測試電源的能力。通過簡單直接輸入從基波到第51 次諧波的各個振幅和相位角度，即完成波形合成的設計；而諧波分析，不僅可以通過面板的直接顯示，還可通過遠程控制形象直觀的顯示出來；該諧波分析使用12 位的A/D 轉換器，每周期采樣512 個點，可以正確分析到第51 次的諧波成分，能提供每相輸出電壓電流的諧波分析結果。因此其諧波分析的精度是相當高的。正由于PPS 交流電源，含有UPC 程控控制器，使得整臺設備暫態(tài)響應能力可達到6 微秒；加上UPC 程控控制器使用了12 位的A/D 轉換，每次反饋測量的信號均取樣512 個點，從而使得輸出電壓頻率超精準，加上UPC 本身采用高精準高速的石英晶振，使得整臺設備不僅具有精準的電壓輸出能力，同時具有優(yōu)良精準的暫態(tài)處理能力以及波形合成和諧波分析能最佳配置：PPS 360AMXT-UPC32E x2 /0-338VAC/12kVA4. 逆變器的要求：逆變器須有數(shù)據(jù)接口(串口RS232，RS485，GPIB，網(wǎng)