一種光伏并網(wǎng)逆變器mppt精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域的一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT (最大功率跟蹤)精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能利用的主要形式之一，光伏發(fā)電技術(shù)正在由獨(dú)立離網(wǎng)發(fā)電模式，向并網(wǎng)發(fā)電方向發(fā)展。太陽能電池板陣列和逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中兩個(gè)最重要的部件，太陽能電池板陣列將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，輸出直流電，但電網(wǎng)系統(tǒng)以交流供電為主，因此由太陽能電池板輸出的直流電必須通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電后方可并入電網(wǎng)，并網(wǎng)逆變器在太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用，并網(wǎng)逆變器作為光伏陣列與電網(wǎng)的接口設(shè)備，其MPPT精度和電能轉(zhuǎn)化效率是衡量并網(wǎng)逆變器性能的重要指標(biāo)。MPPT精度對(duì)于光伏并網(wǎng)逆變器來說非常重要，由于日照條件在不斷變化，太陽能電池板特殊的V-1特性，逆變器必須具備優(yōu)秀的MPPT精度，因此研制出一種可以精確檢測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度的裝置是十分必要的。
[0003]光伏并網(wǎng)逆變器的電能轉(zhuǎn)化效率將直接影響光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電量，由于太陽電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽電池，提高系統(tǒng)效率，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)布實(shí)施相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，分別推出歐洲效率和加州效率，即通過不同輸出功率條件下逆變器的發(fā)電效率配以不同加權(quán)系數(shù)來模擬真實(shí)使用環(huán)境，綜合評(píng)價(jià)光伏逆變器的效率。光伏并網(wǎng)逆變器的效率成為所有用戶關(guān)心的硬性指標(biāo)，其重要性不言而喻，因此研制出一種快速、精確的檢測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)化效率裝置同樣也是十分必要的。
[0004]基于以上原因，有必要研發(fā)一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置，進(jìn)一步地能夠快速測(cè)算出峰值效率、歐洲效率和加州效率，從而為光伏并網(wǎng)逆變器性能的評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高的光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置，其特征在于:包括三相交流電源、太陽能電池陣列模擬器、開關(guān)柜一、多通道功率分析儀、被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器、開關(guān)柜二、智能RLC負(fù)載和LABVIEW上位機(jī)，所述三相交流電源的輸出端連接所述太陽能電池陣列模擬器的輸入端，所述太陽能電池模擬器輸出端連接所述開關(guān)柜一的輸入端，所述開關(guān)柜一的輸出端連接所述被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端，所述被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端連接所述開關(guān)柜二的輸入端，所述開關(guān)柜二的輸出端連接所述智能RLC負(fù)載的輸入端，所述多通道功率分析儀的通道一和通道二分別連接開關(guān)柜一和開關(guān)柜二內(nèi)部的電流互感器和電壓互感器，所述多通道功率分析儀通過GPIB總線與所述LABVIEW上位機(jī)連接，LABVIEW上位機(jī)還通過RS485總線與智能RLC負(fù)載相連接。
[0007]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]1、可以顯示并記錄當(dāng)前太陽能電池陣列模擬器所模擬出的靜態(tài)MPPT點(diǎn)和動(dòng)態(tài)MPPT點(diǎn)，并將其與被測(cè)并網(wǎng)逆變器所實(shí)現(xiàn)的最大功率跟蹤值相對(duì)比，從而檢驗(yàn)被測(cè)并網(wǎng)逆變器的MPPT精度。
[0009]2、傳統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)換效率測(cè)量裝置檢測(cè)方式復(fù)雜，需要將被測(cè)并網(wǎng)逆變器在不同負(fù)載程度下檢測(cè)出的效率值，人工代入公式中計(jì)算出峰值效率、歐洲效率和加州效率等效率參數(shù)。然而本實(shí)用新型裝置內(nèi)部存儲(chǔ)多種并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)化效率計(jì)算模式，可以簡(jiǎn)單、快速的測(cè)量并計(jì)算出光伏并網(wǎng)逆變器的峰值效率、歐洲效率和加州效率等效率參數(shù)，大大的降低了并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算時(shí)間，并提高了計(jì)算精度，從而為并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)換效率的性能評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0010]3、傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器效率檢測(cè)技術(shù)中采用普通直流電源作為光伏并網(wǎng)逆變器的電源，而本檢測(cè)裝置采用太陽能電池陣列模擬器作為逆變器的電源輸入，可以更好地模擬太陽能電池陣列的發(fā)電特性，從而使并網(wǎng)逆變器的電能轉(zhuǎn)化效率檢測(cè)結(jié)果更為精確。
[0011]4、現(xiàn)在國(guó)際上通常采用歐洲效率和加州效率作為并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)換效率的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)換效率標(biāo)準(zhǔn)尚在規(guī)范和制定過程中。由于本裝置上位機(jī)采用LABVIEW可視化軟件平臺(tái)，LABVIEW平臺(tái)的界面友好，可擴(kuò)展性強(qiáng)，一旦將來我國(guó)的并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)換效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，本裝置可以通過在LABVIEW平臺(tái)上簡(jiǎn)單的修改參數(shù)來實(shí)現(xiàn)新的并網(wǎng)逆變器電能轉(zhuǎn)化效率計(jì)算模式。
【附圖說明】
[0012]圖1為一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)功能框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]參照附圖1，本實(shí)用新型包括三相交流電源、太陽能電池陣列模擬器、開關(guān)柜1、多通道功率分析儀、被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器、開關(guān)柜2、智能RLC負(fù)載和LABVIEW上位機(jī)組成，三相交流電源用于給太陽能電池陣列模擬器提供三相交流電能，太陽能電池陣列模擬器可以模擬太陽能光伏陣列的輸出特性，可測(cè)試靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下的MPPT (最大功率點(diǎn)跟蹤)情況，可以將MPPT工作點(diǎn)實(shí)時(shí)顯示于上位機(jī)中，由LABVIEW上位機(jī)計(jì)算出當(dāng)前被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的MPPT性能；開關(guān)柜1負(fù)責(zé)連接太陽能電池光伏陣列模擬器和被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器，開關(guān)柜1內(nèi)部具有第一組電流互感器和電壓互感器，第一組電流互感器和電壓互感器與多通道功率分析儀的通道一連接，用于測(cè)量光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端直流輸入功率，并將電流和電壓信號(hào)送給多通道功率分析儀；開關(guān)柜2負(fù)責(zé)連接智能光伏并網(wǎng)逆變器和智能RLC負(fù)載，開關(guān)柜2內(nèi)部具有第二組電流互感器和電壓互感器，第二組電流互感器和電壓互感器與多通道功率分析儀的通道二連接，用于測(cè)量光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端交流輸出功率，并將電流和電壓信號(hào)送給多通道功率分析儀；多通道功率分析儀將從通道一和通道二采集而來的光伏并網(wǎng)逆變器的輸入直流功率和輸出交流功率，通過GPIB總線送給LABVIEW上位機(jī)。
[0014]LABVIEW上位機(jī)可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前條件下太陽能電池陣列模擬器提供的最大功率點(diǎn)，以及當(dāng)前被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)際追蹤到的最大功率點(diǎn)，并將二者結(jié)果比較，從而計(jì)算出被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的最大功率點(diǎn)精度。
[0015]智能RLC負(fù)載與被測(cè)并網(wǎng)逆變器的三相交流輸出端相連接，為了配合峰值效率、歐洲效率和加州效率的計(jì)算方法，智能RLC負(fù)載在LABVIEW上位機(jī)的控制下智能調(diào)節(jié)并網(wǎng)逆變器的負(fù)載比例，從而計(jì)算并網(wǎng)逆變器在不同負(fù)載情況下的轉(zhuǎn)換效率，并通過LABVIEW上位機(jī)根據(jù)公式計(jì)算出并網(wǎng)逆變器的峰值效率、歐洲效率和加州效率并記錄、顯示。本裝置MPPT工作點(diǎn)實(shí)時(shí)顯示于上位機(jī)軟件上可模擬太陽能電池板輸出特性可模擬太陽能電池板輸出特性通過填充因子(Fill Factor)可模擬多種太陽能電池的輸出特性通過填充因子(Fill Factor)可模擬多種太陽能電池的輸出特性通過填充因子(Fill Factor)可模擬多種太陽能電池的輸出特性可模擬太陽能電池板輸出特性預(yù)存儲(chǔ)多種轉(zhuǎn)換效率計(jì)算模式，包括歐洲效率計(jì)算模式、加州效率計(jì)算模式，以及自定義效率計(jì)算模式，為將來我國(guó)光伏并網(wǎng)逆變器效率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)做功能預(yù)留。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置，其特征在于:包括三相交流電源、太陽能電池陣列模擬器、開關(guān)柜一、多通道功率分析儀、被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器、開關(guān)柜二、智能RLC負(fù)載和LABVIEW上位機(jī)，所述三相交流電源的輸出端連接所述太陽能電池陣列模擬器的輸入端，所述太陽能電池模擬器輸出端連接所述開關(guān)柜一的輸入端，所述開關(guān)柜一的輸出端連接所述被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端，所述被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端連接所述開關(guān)柜二的輸入端，所述開關(guān)柜二的輸出端連接所述智能RLC負(fù)載的輸入端，所述多通道功率分析儀的通道一和通道二分別連接開關(guān)柜一和開關(guān)柜二內(nèi)部的電流互感器和電壓互感器，所述多通道功率分析儀通過GPIB總線與所述LABVIEW上位機(jī)連接，LABVIEW上位機(jī)還通過RS485總線與智能RLC負(fù)載相連接。
【專利摘要】一種光伏并網(wǎng)逆變器MPPT精度和電能轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)裝置，是將三相交流電源的輸出端連接太陽能電池陣列模擬器的輸入端，太陽能電池模擬器輸出端連接開關(guān)柜一的輸入端，開關(guān)柜一的輸出端連接被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端，被測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端連接開關(guān)柜二的輸入端，開關(guān)柜二的輸出端連接智能RLC負(fù)載的輸入端，多通道功率分析儀的通道一和通道二分別連接開關(guān)柜一和開關(guān)柜二內(nèi)部的電流互感器和電壓互感器，多通道功率分析儀通過GPIB總線與LABVIEW上位機(jī)連接，LABVIEW上位機(jī)還通過RS485總線與智能RLC負(fù)載相連接。本實(shí)用新型檢驗(yàn)被測(cè)并網(wǎng)逆變器的MPPT精度簡(jiǎn)單、快速，精確。
【IPC分類】G01R31/40
【公開號(hào)】CN205139340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520801337
【發(fā)明人】劉洋, 張運(yùn)波, 張紅, 鄭文, 鐘菲, 耿英楠
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)春工程學(xué)院
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日