逆变器性能指标测试数据提取系统及方法与流程

本发明属于逆变器测试技术领域，尤其涉及一种逆变器性能指标测试数据提取系统及方法。

背景技术：

逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。随着大量可再生能源发电设备的接入，各国电网对于接入电网的设备的技术指标要求越来越严格，包括并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。

目前，测试逆变器的常规性能指标通常利用功率测试仪手动测试并分析处理的方法，这种方法需要消耗大量的人力，逆变器性能指标测试的效率较为低下。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种逆变器性能指标测试数据提取系统及方法，以解决现有技术中逆变器性能指标测试效率低下的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种逆变器性能指标测试数据提取系统，包括：

待测逆变器、功率分析仪、终端设备和直流编程电源；

所述待测逆变器分别与所述功率分析仪、所述终端设备和所述直流编程电源连接；所述终端设备还与所述功率分析仪和所述直流编程电源连接；

所述终端设备用于控制所述直流编程电源为所述待测逆变器提供直流电压，所述功率分析仪用于采集所述待测逆变器的电参数，并将所述电参数发送至所述终端设备；

所述终端设备还用于对所述电参数进行分类分析处理，生成分类分析数据及测试结论，以及根据所述分类分析数据及所述测试结论生成性能指标测试报告。

本发明实施例的第二方面提供了一种逆变器性能指标测试数据提取方法，应用于如上所述的终端设备，所述方法包括：

s1：发送第一电压输出指令至直流编程电源，所述第一电压输出指令用于指示所述直流编程电源输出第一直流电压至待测逆变器，所述第一电压输出指令为预设电压指令集中的任一电压输出指令；

s2：发送第一功率输出指令至所述待测逆变器，所述第一功率输出指令用于指示所述待测逆变器输出第一输出功率；所述第一功率输出指令为预设功率指令集中的任一功率输出指令；

s3：控制功率分析仪采集所述待测逆变器的电参数，并获取所述功率分析仪采集的所述待测逆变器在所述第一直流电压及所述第一输出功率下的电参数；

s4：对各个电参数进行分析处理，得到分类分析数据；

s5：根据所述分类分析数据生成测试结论；

s6：将所述分类分析数据及所述测试结论输入至预设通用模板，生成所述待测逆变器的性能指标测试报告。

本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取系统包括：待测逆变器、功率分析仪、终端设备和直流编程电源；所述终端设备用于控制所述直流编程电源为所述待测逆变器提供直流电压，所述功率分析仪用于采集所述待测逆变器的电参数，并将所述电参数发送至所述终端设备；所述终端设备还用于对所述电参数进行分类分析处理，生成分类分析数据及测试结论，以及根据所述分类分析数据及所述测试结论生成性能指标测试报告。本实施例通过终端设备控制功率分析仪及直流编程电源，得到逆变器的电参数，并对电参数进行分析处理得到逆变器的性能指标测试报告，从而实现逆变器的自动测试，提高逆变器的性能指标测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法的又一流程示意图；

图4是本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法的另一流程示意图；

图5是本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、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、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

图1示出了本发明一实施例所提供的逆变器性能指标测试数据提取系统100的结构示意图，其包括：

待测逆变器140、功率分析仪120、终端设备110和直流编程电源130；

所述待测逆变器140分别与所述功率分析仪120、所述终端设备110和所述直流编程电源130连接；所述终端设备110还与所述功率分析仪120和所述直流编程电源130连接；

所述终端设备110用于控制所述直流编程电源130为所述待测逆变器140提供直流电压，所述功率分析仪120用于采集所述待测逆变器140的电参数，并将所述电参数发送至所述终端设备110；

所述终端设备110还用于对所述电参数进行分类分析处理，生成分类分析数据及测试结论，以及根据所述分类分析数据及所述测试结论生成性能指标测试报告。

在本实施例中，电参数可以包括所述逆变器的电压、电流、功率和相位中的至少一种。

在一个实施例中，所述系统还包括：通信装置；所述终端设备110通过通信装置分别与所述功率分析仪120及所述直流编程电源130连接。

在一个实施例中，所述通信装置包括交换机。

在一个实施例中，所述终端设备110通过rs485总线与所述待测逆变器140连接。

在本实施例中，终端设备110通过rs485总线连接待测逆变器140，利用交换机通过tcp/ip连接功率分析仪120和直流编程电源130，使所有接入设备的ip地址处于同一个网段，利用vba算法控制直流编程电源130输出直流电压，控制待测逆变器140输出输出功率，控制功率分析仪120采集电参数，终端设备110提取电参数到excel中，并将电参数整理分类好，得到分类分析数据，分类分析数据包括待测逆变器的转换效率曲线，然后根据分类分析数据自动生成测试结论，测试结论为对待测逆变器性能的综合描述，最后根据分类分析数据及测试结论自动生成word测试报告，本发明可以实现全程自动化调节输入待测逆变器的直流电压，待测逆变器输出的输出功率，代替手工操作，能够大大提高测试效率，缩短研发产品周期。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，图2示出了本实施例提供的一种逆变器性能指标测试数据提取方法的流程示意图，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，其包括：

s1：发送第一电压输出指令至直流编程电源130，所述第一电压输出指令用于指示所述直流编程电源130输出第一直流电压至待测逆变器140，所述第一电压输出指令为预设电压指令集中的任一电压输出指令；

s2：发送第一功率输出指令至所述待测逆变器140，所述第一功率输出指令用于指示所述待测逆变器140输出第一输出功率；所述第一功率输出指令为预设功率指令集中的任一功率输出指令；

s3：控制功率分析仪120采集所述待测逆变器140的电参数，并获取所述功率分析仪120采集的所述待测逆变器140在所述第一直流电压及所述第一输出功率下的电参数；

s4：对各个电参数进行分析处理，得到分类分析数据；

s5：根据所述分类分析数据生成测试结论；

s6：将所述分类分析数据及所述测试结论输入至预设通用模板，生成所述待测逆变器140的性能指标测试报告。

在一个实施例中，在s3之后，图3示出了本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法的又一实现流程，其包括：

s301：判断是否完成所述预设电压指令集中所有电压输出指令的发送；

s302：若未完成所述预设电压指令集中所有电压输出指令的发送，则将第二电压输出指令作为更新后的第一电压输出指令，并再次执行所述s1至所述s3；所述第二电压输出指令为所述预设电压指令集中除所述第一电压输出指令之外的任一电压输出指令；

s303：若已完成所述预设电压指令集中所有电压输出指令的发送，则执行所述s4。

在一个实施例中，在s3之后，图4示出了本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法的又一实现流程，其包括：

s401：判断是否完成所述预设功率指令集中所有功率输出指令的发送；

s402：若未完成所述预设功率指令集中所有功率输出指令的发送，则将第二功率输出指令作为更新后的第一功率输出指令，并再次执行所述s1至所述s3；所述第二功率输出指令为所述预设功率指令集中除所述第一功率输出指令之外的任一功率输出指令；

s403：若已完成所述预设功率指令集中所有功率输出指令的发送，则执行所述s4。

在本实施例中，终端设备110内预存有预设功率指令集和预设电压指令集，预设功率指令集和预设电压指令集可以为提前固化在终端设备110内的指令集，也可以为用户根据实际情况随时更改后生成的指令集。预设功率指令集中包括多个功率输出指令，预设电压指令集中包括多个电压输出指令。

当终端设备110获取到用户的测试开始指令时，从预设电压指令集中选取一电压输出指令至直流编程电源130，并从预设功率指令集中选取一个功率输出指令，以及将该功率输出指令发送至待测逆变器140，功率测试仪采集待测逆变器140在第一输出功率和第一直流电压的控制作用下的电参数，并将电参数发送至终端设备110。

终端设备110获取到在第一输出功率和第一直流电压的控制作用下的待测逆变器140的电参数后，将电参数保存至本次测试创建的存储文件夹中。

同时，终端设备110获取到第一输出功率和第一直流电压的控制作用下的电参数后，判断预设功率指令集中的指令是否全部发出，以及判断预设电压指令集中的电压输出指令是否全部发出。

具体地，对预设电压指令集中的指令依次输出的方法可以包括两种：

第一种：当终端设备110将第一电压输出指令发送至直流编程电源130后，终端设备110将该第一电压输出指令标记为已发出，终端设备110获取到第一电压输出指令作用下的电参数后，则判断预设电压指令集中是否包括未标记“已发出”的指令，若有，则从未标记“已发出”的电压输出指令中任意选取一个发出，若没有，则停止对直流编程电源130的控制。并在每次停止对直流编程电源130的控制后，清除对预设电压指令集中的指令的标记。

第二种：终端设备110将预设电压指令集中的电压输出指令按照对应的电压值进行排序，优选地，可以按照电压值由小到大的顺序对电压输出指令进行排序。然后获取预设电压指令集中的指令总数a，并按照顺序依次输出电压输出指令，在发出一个电压输出指令后将指令总数减1，更新指令总数a。在每次获取到某个电压输出指令的电参数后，判断a是否大于0，若a大于0，则获取预设指令集中倒数第a个电压输出指令并发出，若a＝0，则停止对直流编程电源130的控制。

在本实施例中，对预设功率指令集中的功率依次输出的方法与对预设电压指令集的电压输出指令的依次输出的方法相同。

在一个实施例中，在s1之前，本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法还包括：

根据预设文件夹路径创建存储文件夹，并获取所述存储文件夹的第一存储路径；

在所述s3之后，本发明实施例提供的逆变器性能指标测试数据提取方法还包括：

根据所述待测逆变器140在所述第一直流电压及所述第一输出功率下的电参数，生成第一测试数据文件，所述第一测试数据文件为所述第一直流电压及所述第一输出功率对应的测试数据文件；

根据所述第一直流电压和所述第一输出功率命名所述第一测试数据文件，并将所述第一测试数据文件按照所述第一存储路径保存至所述存储文件夹中。

在本实施例中，终端设备110每次在获取到用户的测试开始指令时，则根据预设文件夹路径创建一个本次测试对应的存储文件夹，该存储文件夹可以以创建时间命名，也可以以试验总次数加创建时间命名。

在本实施例中，第一测试数据文件为在第一直流电压和第一输出功率作用下逆变器的电参数对应的测试数据文件。第一测试数据文件可以以第一直流电压和第一输出功率命名，则每执行一次完整的测试，存储文件夹中就保存有多个直流电压-输出功率对应的测试数据文件。

在一个实施例中，图2中的s4的具体实现流程包括：

按照电参数类型及测试数据文件的名称将存储文件夹中所有测试数据文件的电参数提取至execl表格中的对应位置；

按照所述execl表格中各个位置的分析计算规则，分别对所述execl表格中的各个位置的数据进行分析处理，得到分类分析数据；

所述分类分析数据包括转换效率曲线、电流谐波值、转换效率和直流分量中的至少一种。

在本实施例中，电参数可以包括电流、电压、功率、相位及位移因数中的一种或多种。将所有的测试数据文件中的电参数按照数据类型及测试数据文件的名称提取到execl表格对应的位置，具体地，每个execl表格对应的位置均设置有标签，根据标签、电参数的数据类型及测试数据文件确定电参数在execl表格中的位置。

例如，将数据类型为电流的多个测试数据文件中的数据均提取至execl表格中存放电流数据的表格区域中，则该电流数据对应的的表格区域中存储有各个直流电压-输出功率对应的电流数据。进一步地，可以以数据类型作为表格的横坐标，以直流电压-输出功率作为纵坐标，将电流数据填写进对应的表格中。依此原理，对电参数进行分类处理。

在对电参数进行分类处理后，按照表格中不同位置的计算规则，对电参数进行分析处理，得到分类分析数据。

例如，根据某一直流电压-输出功率下的输出功率及转换效率、及对应的计算规则，计算待测逆变器140在该直流电压-输出功率下的转换效率，然后根据不同直流电压-输出功率下的转换效率，绘制逆变器的效率曲线，并将该效率曲线保存至execl表格中对应的位置。

在一个实施例中，图2中的s5的具体实现流程包括：将所述分类分析数据输入预设神经网络模型，生成测试结论。

在本实施例中，在进行测试之前，可以通过训练样本训练预设神经网络模型，每个训练样本均包括分类分析数据及对应的实际测试结论。

在本实施例中，还可以通过在终端设备110内预存数据-结论映射表，通过查表的方式，确定分类分析数据对应的测试结论。

在本实施例中，当获取到分类分析数据和测试结论时，将分类分析数据和测试结论插入到预先生成的预设通用模板中，从而生成本次测试的待测逆变器140的性能指标测试报告。

本实施例通过vba算法直接控制功率分析仪120和待测逆变器140，并保存测试数据文件，省去手动操作各个装置的麻烦；并且本实施例可以同时控制直流编程源输出直流电压和待测逆变器140输出的输出功率，全程自动化调节设置参数，并将功率分析仪120采集到的数据进行提取处理，自动生成测试报告，大大提高了测试效率，为可靠性测试提供了更充裕的测试时间，减少在市场出现的问题机率，省去了繁琐的手工操作处理数据过程，缩短了研发周期。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图5是本发明一实施例提供的终端设备110的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备110包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的s1至s6。

所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述终端设备110中的执行过程。

所述终端设备110可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备110的示例，并不构成对终端设备110的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何的处理器等。

所述存储器51可以是所述终端设备110的内部存储单元，例如终端设备110的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端设备110的外部存储设备，例如所述终端设备110上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备110的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。