一种光伏并网逆变器mppt精度和电能转换效率检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源技术领域的一种光伏并网逆变器MPPT (最大功率跟踪)精度和电能转换效率检测装置。
【背景技术】
[0002]光伏并网发电是太阳能利用的主要形式之一，光伏发电技术正在由独立离网发电模式，向并网发电方向发展。太阳能电池板阵列和逆变器是光伏并网发电系统中两个最重要的部件，太阳能电池板阵列将太阳的光能转化为电能，输出直流电，但电网系统以交流供电为主，因此由太阳能电池板输出的直流电必须通过逆变器转换为交流电后方可并入电网，并网逆变器在太阳能并网发电系统中具有举足轻重的作用，并网逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其MPPT精度和电能转化效率是衡量并网逆变器性能的重要指标。MPPT精度对于光伏并网逆变器来说非常重要，由于日照条件在不断变化，太阳能电池板特殊的V-1特性，逆变器必须具备优秀的MPPT精度，因此研制出一种可以精确检测光伏并网逆变器MPPT精度的装置是十分必要的。
[0003]光伏并网逆变器的电能转化效率将直接影响光伏并网发电系统整体发电量，由于太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，欧美等发达国家发布实施相关技术标准和法规，分别推出欧洲效率和加州效率，即通过不同输出功率条件下逆变器的发电效率配以不同加权系数来模拟真实使用环境，综合评价光伏逆变器的效率。光伏并网逆变器的效率成为所有用户关心的硬性指标，其重要性不言而喻，因此研制出一种快速、精确的检测光伏并网逆变器电能转化效率装置同样也是十分必要的。
[0004]基于以上原因，有必要研发一种光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置，进一步地能够快速测算出峰值效率、欧洲效率和加州效率，从而为光伏并网逆变器性能的评价提供数据基础。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是提供一种结构简单、测量精度高的光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供一种光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置，其特征在于:包括三相交流电源、太阳能电池阵列模拟器、开关柜一、多通道功率分析仪、被测光伏并网逆变器、开关柜二、智能RLC负载和LABVIEW上位机，所述三相交流电源的输出端连接所述太阳能电池阵列模拟器的输入端，所述太阳能电池模拟器输出端连接所述开关柜一的输入端，所述开关柜一的输出端连接所述被测光伏并网逆变器的输入端，所述被测光伏并网逆变器的输出端连接所述开关柜二的输入端，所述开关柜二的输出端连接所述智能RLC负载的输入端，所述多通道功率分析仪的通道一和通道二分别连接开关柜一和开关柜二内部的电流互感器和电压互感器，所述多通道功率分析仪通过GPIB总线与所述LABVIEW上位机连接，LABVIEW上位机还通过RS485总线与智能RLC负载相连接。
[0007]和现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0008]1、可以显示并记录当前太阳能电池阵列模拟器所模拟出的静态MPPT点和动态MPPT点，并将其与被测并网逆变器所实现的最大功率跟踪值相对比，从而检验被测并网逆变器的MPPT精度。
[0009]2、传统的并网逆变器电能转换效率测量装置检测方式复杂，需要将被测并网逆变器在不同负载程度下检测出的效率值，人工代入公式中计算出峰值效率、欧洲效率和加州效率等效率参数。然而本实用新型装置内部存储多种并网逆变器电能转化效率计算模式，可以简单、快速的测量并计算出光伏并网逆变器的峰值效率、欧洲效率和加州效率等效率参数，大大的降低了并网逆变器电能转化效率的计算时间，并提高了计算精度，从而为并网逆变器电能转换效率的性能评价提供数据基础。
[0010]3、传统并网逆变器效率检测技术中采用普通直流电源作为光伏并网逆变器的电源，而本检测装置采用太阳能电池阵列模拟器作为逆变器的电源输入，可以更好地模拟太阳能电池阵列的发电特性，从而使并网逆变器的电能转化效率检测结果更为精确。
[0011]4、现在国际上通常采用欧洲效率和加州效率作为并网逆变器电能转换效率的评价标准，我国的并网逆变器电能转换效率标准尚在规范和制定过程中。由于本装置上位机采用LABVIEW可视化软件平台，LABVIEW平台的界面友好，可扩展性强，一旦将来我国的并网逆变器电能转换效率评价标准出台，本装置可以通过在LABVIEW平台上简单的修改参数来实现新的并网逆变器电能转化效率计算模式。
【附图说明】
[0012]图1为一种光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置总体结构功能框图；
【具体实施方式】
[0013]参照附图1，本实用新型包括三相交流电源、太阳能电池阵列模拟器、开关柜1、多通道功率分析仪、被测光伏并网逆变器、开关柜2、智能RLC负载和LABVIEW上位机组成，三相交流电源用于给太阳能电池阵列模拟器提供三相交流电能，太阳能电池阵列模拟器可以模拟太阳能光伏阵列的输出特性，可测试静态和动态下的MPPT (最大功率点跟踪)情况，可以将MPPT工作点实时显示于上位机中，由LABVIEW上位机计算出当前被测光伏并网逆变器的MPPT性能；开关柜1负责连接太阳能电池光伏阵列模拟器和被测光伏并网逆变器，开关柜1内部具有第一组电流互感器和电压互感器，第一组电流互感器和电压互感器与多通道功率分析仪的通道一连接，用于测量光伏并网逆变器的输入端直流输入功率，并将电流和电压信号送给多通道功率分析仪；开关柜2负责连接智能光伏并网逆变器和智能RLC负载，开关柜2内部具有第二组电流互感器和电压互感器，第二组电流互感器和电压互感器与多通道功率分析仪的通道二连接，用于测量光伏并网逆变器的输出端交流输出功率，并将电流和电压信号送给多通道功率分析仪；多通道功率分析仪将从通道一和通道二采集而来的光伏并网逆变器的输入直流功率和输出交流功率，通过GPIB总线送给LABVIEW上位机。
[0014]LABVIEW上位机可以实时显示当前条件下太阳能电池阵列模拟器提供的最大功率点，以及当前被测光伏并网逆变器实际追踪到的最大功率点，并将二者结果比较，从而计算出被测光伏并网逆变器的最大功率点精度。
[0015]智能RLC负载与被测并网逆变器的三相交流输出端相连接，为了配合峰值效率、欧洲效率和加州效率的计算方法，智能RLC负载在LABVIEW上位机的控制下智能调节并网逆变器的负载比例，从而计算并网逆变器在不同负载情况下的转换效率，并通过LABVIEW上位机根据公式计算出并网逆变器的峰值效率、欧洲效率和加州效率并记录、显示。本装置MPPT工作点实时显示于上位机软件上可模拟太阳能电池板输出特性可模拟太阳能电池板输出特性通过填充因子(Fill Factor)可模拟多种太阳能电池的输出特性通过填充因子(Fill Factor)可模拟多种太阳能电池的输出特性通过填充因子(Fill Factor)可模拟多种太阳能电池的输出特性可模拟太阳能电池板输出特性预存储多种转换效率计算模式，包括欧洲效率计算模式、加州效率计算模式，以及自定义效率计算模式，为将来我国光伏并网逆变器效率计算标准的出台做功能预留。
【主权项】
1.一种光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置，其特征在于:包括三相交流电源、太阳能电池阵列模拟器、开关柜一、多通道功率分析仪、被测光伏并网逆变器、开关柜二、智能RLC负载和LABVIEW上位机，所述三相交流电源的输出端连接所述太阳能电池阵列模拟器的输入端，所述太阳能电池模拟器输出端连接所述开关柜一的输入端，所述开关柜一的输出端连接所述被测光伏并网逆变器的输入端，所述被测光伏并网逆变器的输出端连接所述开关柜二的输入端，所述开关柜二的输出端连接所述智能RLC负载的输入端，所述多通道功率分析仪的通道一和通道二分别连接开关柜一和开关柜二内部的电流互感器和电压互感器，所述多通道功率分析仪通过GPIB总线与所述LABVIEW上位机连接，LABVIEW上位机还通过RS485总线与智能RLC负载相连接。
【专利摘要】一种光伏并网逆变器MPPT精度和电能转换效率检测装置，是将三相交流电源的输出端连接太阳能电池阵列模拟器的输入端，太阳能电池模拟器输出端连接开关柜一的输入端，开关柜一的输出端连接被测光伏并网逆变器的输入端，被测光伏并网逆变器的输出端连接开关柜二的输入端，开关柜二的输出端连接智能RLC负载的输入端，多通道功率分析仪的通道一和通道二分别连接开关柜一和开关柜二内部的电流互感器和电压互感器，多通道功率分析仪通过GPIB总线与LABVIEW上位机连接，LABVIEW上位机还通过RS485总线与智能RLC负载相连接。本实用新型检验被测并网逆变器的MPPT精度简单、快速，精确。
【IPC分类】G01R31/40
【公开号】CN205139340
【申请号】CN201520801337
【发明人】刘洋, 张运波, 张红, 郑文, 钟菲, 耿英楠
【申请人】长春工程学院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月13日