一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法_2

文档序号:9550809阅读:来源:国知局
出的切换及测试命令,并通过主继电器和辅助继电器控制相应测试切换开关、并联切换开关、串联切换开关的切换。
[0042]接口转换板用于将多路串口转换成一路串口并与PC机通讯。
[0043]光伏系统的串并联失配损失率测试装置还包括太阳辐照度计,太阳辐照度计用于测试与组件或组串平行太阳光的太阳辐照度,同时测试太阳能电池背板表面的温度,并将测试数据传递给PC机。
[0044]根据上述光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法,以测试串联失配损失率为例,如图3所示,包括如下步骤:
[0045](1)测试整个组串的IV曲线:PC机通过控制并联切换开关、串联切换开关,使光伏组串处于指定的串并联方式,第一 IV曲线测试板测试整个组串的IV曲线,获得了当前辐照度的整个组串的最大功率Pa,并记录当前的辐照度Ga与温度Ta,换算到STC下的功率为P1,转换算法为现有技术,这里不进行阐述;
[0046](2)同时测试每个组件的IV曲线:在极短的时间内PC机通过控制并联切换开关、串联切换开关、测试切换开关组合将测试组串中每个组件分别连接到对应通道的第二 IV曲线测试板上,获得当前辐照度的每一个组件的最大功率值,分别记录P1、P2……,并记录当前的辐照度Gb与温度Tb,获得STC条件下的累加功率为Pn ;
[0047](3)复测整个组串的IV曲线:再次重复步骤(1),获得了当前辐照度的整个组串的最大功率pc,并记录当前的辐照度Gc与温度Tc,换算到STC下的功率为P2 ;
[0048](4)PC机判断当I P2-P1 I是否小于设定的阈值,如果小于设定的阈值,根据失配损失率计算公式:失配损失率=((P1+P2)/2-Pn)/(P1+P2)/2,给出失配损失率结果;否则重复步骤(1)。
[0049]测试并联失配损失率方法与串联方法相同,只是测试装置输入端连接的是光伏组串ο
[0050]为进一步描述光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法,结合附图2和4介绍串联失配损失自动测试,结合附图2和5介绍并联失配损失自动测试。
[0051]串联失配损失率测试控制时序参阅图4,整个测试时序包括3个步骤:
[0052]①、测试整串IV曲线:辅助继电器Κ10闭合,延时50ms,M0S管V5闭合,延时50ms,主继电器K9闭合,延时50ms,打开M0S管V5,延时50ms,打开辅助继电器K10。IV曲线测试板1测试整串IV曲线,延时100ms。再接通K10、V5,将K9恢复到打开状态。
[0053]②、同时测试每个组件:辅助继电器K3、K4闭合,延时50ms,M0S管V1、V2闭合,延时50ms,主继电器Kl、K2闭合,延时50ms,打开M0S管V1、V2,延时50ms,打开辅助继电器K3、K4,IV曲线测试板2同时测试每个组件的IV曲线,延时100ms。再接通K3、K4、V1、V2,将K3、K4恢复到打开状态。
[0054]③、复测整串IV曲线(与步骤1相同):辅助继电器Κ10闭合,延时50ms,M0S管V5闭合,延时50ms,主继电器K9闭合,延时50ms,打开M0S管V5,延时50ms,打开辅助继电器K10。IV曲线测试板1测试整串IV曲线,延时100ms。再接通K10、V5,将K9恢复到打开状态;整个测试流程结束。
[0055]并联失配损失率测试控制时序参阅图5,整个测试时序包括3个步骤:
[0056]①、测试整个汇流组串的IV曲线:辅助继电器K7、K8闭合,延时50ms,M0S管V3、V4闭合,延时50ms,主继电器K5、K6闭合,延时50ms,打开M0S管V3、V4,延时50ms,打开辅助继电器K7、K8。IV曲线测试板1测试整个汇流后的组串IV曲线,延时100ms。再接通K7、K8、V3、V4,将K9恢复到打开状态;
[0057]②、同时测试每个组串:辅助继电器K3、K4、K13、K14闭合,延时50ms,M0S管V1、V2、V11、V12闭合,延时50ms,主继电器Kl、K2、Kll、K12闭合,延时50ms,打开M0S管V1、¥2、¥11、¥12,延时501^,打开辅助继电器1(3、1(4、1(13、1(14,IV曲线测试板2同时测试每一个组串的 IV 曲线,延时 100msο 再接通1(3、1(4、1(13、1(14、¥1、¥2、¥11、¥12,将1(1、1(2、1(11、Κ12恢复到打开状态;
[0058]③、复测整个汇流组串IV曲线(与步骤1相同):辅助继电器Κ7、Κ8闭合,延时50ms,M0S管V3、V4闭合,延时50ms,主继电器K5、K6闭合,延时50ms,打开M0S管V3、V4,延时50ms,打开辅助继电器K7、K8。IV曲线测试板1测试整个汇流后的组串IV曲线,延时100ms ο 再接通 Κ3、Κ4、Κ13、Κ14、V1、V2、VI1、V12,将 Kl、Κ2、K1UK12 恢复到打开状态,整个测试流程结束。
[0059]当然,以上说明仅仅为本发明的较佳实施例,本发明并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本发明的保护。
【主权项】
1.一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,包括用于测试整个组串或组串汇流的第一 IV曲线测试板、多个用于测试每路组件对应测试通道的第二 IV曲线测试板、多路用于串联组件的串联切换开关、多路用于并联组串的并联切换开关、多路用于测试IV曲线的测试切换开关、接口转换板、PC机、控制板、用于测量辐照度及温度的太阳辐照度计; 所述每路测试通道上都设有测试切换开关,不同路的组件之间通过并联切换开关实现并联或断开并联,不同路的组件之间通过串联切换开关实现串联或断开串联; 第一 IV曲线测试板、第二 IV曲线测试板分别通过接口转换板连接PC机,并将测试数据传递给PC机,PC机通过控制板发送切换及测试命令。2.根据权利要求1所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述测试切换开关、并联切换开关、串联切换开关均为无电弧放电的直流高压开关。3.根据权利要求2所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述测试切换开关、并联切换开关、串联切换开关均由主继电器、辅助继电器、大功率MOS管构成,大功率MOS管并接于主继电器两端,通过一定的时序控制,实现主继电器在零压或低压下进行切换,实现无电弧放电。4.根据权利要求1所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述第一 IV曲线测试板、第二 IV曲线测试板均采用四线制测量方式,且第一 IV曲线测试板测量功率能力大于整个光伏系统的输出功率、第二 IV曲线测试板的测量功率能力大于每个光伏组件或组串的输出功率。5.根据权利要求3所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述控制板接收PC机输出的切换及测试命令,并通过主继电器和辅助继电器控制相应测试切换开关、并联切换开关、串联切换开关的切换。6.根据权利要求1所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述接口转换板用于将多路串口转换成一路串口并与PC机通讯。7.根据权利要求1所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置,其特征在于,所述太阳辐照度计用于测试与组件或组串平行太阳光的太阳辐照度,同时测试太阳能电池背板表面的温度,并将测试数据传递给PC机。8.根据权利要求7所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括如下步骤: (1)测试整个组串的IV曲线:PC机通过控制并联切换开关、串联切换开关,使光伏组串处于指定的串并联方式,第一 IV曲线测试板测试整个组串的IV曲线,获得了当前辐照度的整个组串的最大功率Pa,并记录当前的辐照度Ga与温度Ta,换算到STC下的功率为P1 ; (2)同时测试每个组件的IV曲线:在极短的时间内PC机通过控制并联切换开关、串联切换开关、测试切换开关组合将测试组串中每个组件分别连接到对应通道的第二 IV曲线测试板上,获得当前辐照度的每一个组件的最大功率值,分别记录P1、P2……,并记录当前的辐照度Gb与温度Tb,获得STC条件下的累加功率为Pn ; (3)复测整个组串的IV曲线:再次重复步骤(1),获得了当前辐照度的整个组串的最大功率pc,并记录当前的辐照度Gc与温度Tc,换算到STC下的功率为P2 ; (4)PC机判断当IP2-P1 I是否小于设定的阈值,如果小于设定的阈值,根据失配损失率计算公式:失配损失率=((Ρ1+Ρ2)/2-Ρη)/(Ρ1+Ρ2)/2,给出失配损失率结果;否则重复步骤⑴。9.根据权利要求8所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法,其特征在于,所述步骤(1)中光伏组串指定为串联方式,PC机控制并联切换开关断开、串联切换开关闭合,PC机控制每路组件测试切换开关断开,第一 IV曲线测试板测试整个组串的IV曲线。10.根据权利要求8所述的一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法,其特征在于,所述步骤(1)中光伏组串指定为并联方式,PC机控制并联切换开关闭合、串联切换开关断开,PC机控制每路组件测试切换开关断开,第一 IV曲线测试板测试整个组串的IV曲线。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法。测试装置包括用于测试整个组串或组串汇流的第一IV曲线测试板、多个用于测试每路组件对应通道的第二IV曲线测试板、多路用于串联组件的串联切换开关、多路用于并联组串的并联切换开关、多路用于测试IV曲线的测试切换开关、接口转换板、PC机、控制板。光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法在现有测试的基础上,增加测试一次整体的IV曲线,当两次测试的最大功率值偏差小于一定的阈值时,再给出可信的损失率结果,并将两次整体组串或汇流后的组串的功率平均值带入公式计算,使得测量结果更科学、更合理。
【IPC分类】H02S50/00
【公开号】CN105305960
【申请号】CN201510888348
【发明人】韩国华, 朱文星, 张济民, 朱炬, 王传才, 毛翌春, 邓允长, 孙松源
【申请人】蚌埠电子信息产业技术研究院, 中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月2日
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