專利名稱：一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)和方法
一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于能效測(cè)評(píng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其體積小，壽命長(zhǎng)，零排量的特點(diǎn)，正在快速增長(zhǎng)。現(xiàn)階段，光伏 發(fā)電主要包括400V低壓用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)及經(jīng)過(guò)升壓變壓器接入IOkV和35kV的中型光伏 電站和接入66kV的大型光伏電站。2009年7月21日，財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā) 布了《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》，決定綜合采取財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方 式，加快國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展。2009年3月，國(guó)家財(cái)政部為貫徹實(shí)施《可再 生能源法》，落實(shí)國(guó)務(wù)院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署，加快太陽(yáng)能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用， 制定了《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》。在國(guó)家政策的大力推動(dòng)下，分 布式光伏電源有了迅猛的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2011年底，并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏裝機(jī)214. 30萬(wàn)千 瓦，約占分布式電源總?cè)萘康?. 15%。
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)光伏逆變器提出了更高的要求，逆變單元是整個(gè)直流發(fā) 電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是將電池板和蓄電池提供的低壓直流電逆變成交流電，供給 交流負(fù)載使用，其可靠性直接影響到整個(gè)直流發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。逆變器的輸出波形 應(yīng)具有較小的失真度，以避免光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)公共電網(wǎng)額污染。為提高能源的利用率， 應(yīng)盡力提供逆變器的轉(zhuǎn)換效率。
目前，逆變器的電性能測(cè)試(轉(zhuǎn)換效率和諧波)的測(cè)試精確度已很高，但在逆變器 電性能測(cè)試時(shí)，存在數(shù)據(jù)量大，功率數(shù)據(jù)依賴手工記錄、處理的問(wèn)題。因此導(dǎo)致能效測(cè)試工 作效率較低，耗時(shí)較長(zhǎng)。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)和方 法，完成光伏逆變器的效率測(cè)試、諧波測(cè)試，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單易行，使用方便，可 保證電功率數(shù)據(jù)測(cè)試的準(zhǔn)確性、另一方面簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程中繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作，提高了 光伏逆變器的測(cè)試效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光伏逆變器、功率分析儀和 上位機(jī)；所述功率分析儀采集所述光伏逆變器電參數(shù)，并將所采集的項(xiàng)目參數(shù)傳輸給上位 機(jī)。
所述電參數(shù)包括電量、電功率、電壓和電流。
所述功率分析儀和上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)LAN連接，所述上位機(jī)接收功率分析儀發(fā)送的 數(shù)據(jù)，通過(guò)Excel工作表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而生成數(shù)據(jù)報(bào)表，并進(jìn)行保存和打印。
所述系統(tǒng)檢測(cè)光伏逆變器在額定功率的5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和100%功率點(diǎn)的輸入效率、輸出效率和功率因數(shù)，通過(guò)ExceI工作表得到累計(jì)時(shí)間內(nèi)的積分效率。
所述功率分析儀的型號(hào)為3390，其在上述功率點(diǎn)出采集數(shù)據(jù)的累計(jì)時(shí)間可調(diào)，其 由所述功率分析儀的時(shí)鐘控制。
本發(fā)明提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟
步驟1:定時(shí)采集光伏逆變器電參數(shù)；
步驟2 :設(shè)置功率分析儀和上位機(jī)的IP地址和端口號(hào)；
步驟3 :調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的輸出功率，使其達(dá)到額定功率的5%，進(jìn)行5%功率點(diǎn) 的效率測(cè)試；
步驟4 :按照步驟3所述方法測(cè)10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和100%功率點(diǎn)的效率，包括最大功率點(diǎn)Pmax的測(cè)試；
步驟5 :根據(jù)Excel生成并導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1.本發(fā)明完成光伏逆變器的效率測(cè)試、諧波測(cè)試，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單易 行，使用方便，可保證電功率數(shù)據(jù)測(cè)試的準(zhǔn)確性、另一方面簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程中繁瑣的數(shù)據(jù)處 理工作，提高了光伏逆變器的測(cè)試效率。
2. Excle自身具有良好的人機(jī)界面及具體的數(shù)據(jù)處理能力，且具有出色的顯示打 印控制功能，使用簡(jiǎn)單方便；可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，改變輸入輸出對(duì)象，來(lái)測(cè)量逆變器交流或直 流側(cè)參數(shù)。
3.本發(fā)明的下位機(jī)為功率分析儀，其物理量測(cè)量準(zhǔn)確度由功率儀分析保證。
4.解決了以往在逆變器電性能測(cè)量過(guò)程中測(cè)試數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理工作繁瑣，測(cè) 量準(zhǔn)確度低等問(wèn)題，且效率測(cè)試過(guò)程中電量累積時(shí)長(zhǎng)可調(diào)，電量累積時(shí)長(zhǎng)由功率分析儀機(jī) 器時(shí)鐘控制、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確可靠。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例中光伏逆變器電性能檢測(cè)方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1，提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光伏逆變器、功率分 析儀和上位機(jī)；所述功率分析儀采集所述光伏逆變器電參數(shù)，并將所采集的項(xiàng)目參數(shù)傳輸 給上位機(jī)。
所述電參數(shù)包括電量、電功率、電壓和電流。
所述功率分析儀和上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)LAN連接，所述上位機(jī)通過(guò)Excel工作表中的 VBA技術(shù)接收功率分析儀發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過(guò)Excel工作表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而生成數(shù) 據(jù)報(bào)表，并進(jìn)行保存和打印。
所述系統(tǒng)檢測(cè)光伏逆變器在額定功率的5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和 100%功率點(diǎn)的輸入效率、輸出效率和功率因數(shù)，通過(guò)Excel工作表得到累計(jì)時(shí)間內(nèi)的積分效率。
所述功率分析儀的型號(hào)為3390，其在上述功率點(diǎn)出采集數(shù)據(jù)的累計(jì)時(shí)間可調(diào)，其 由所述功率分析儀的時(shí)鐘控制。
如圖2，本發(fā)明提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟
步驟1:定時(shí)采集光伏逆變器電參數(shù)；光伏逆變器的電壓電流信號(hào)接入功率分析 儀，設(shè)置功率分析儀的電量累積時(shí)長(zhǎng)為10分鐘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定時(shí)采集。
步驟2 :設(shè)置功率分析儀和上位機(jī)的IP地址和端口號(hào)；
步驟3 :調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的輸出功率，使其達(dá)到額定功率的5%，進(jìn)行5%功率點(diǎn) 的效率測(cè)試；
步驟4 :按照步驟3所述方法測(cè)10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和100%功率點(diǎn)的效率，包括最大功率點(diǎn)Pmax的測(cè)試；
步驟5 :根據(jù)Excel生成并導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表。
光伏逆變器在運(yùn)行時(shí)不應(yīng)造成電網(wǎng)電壓波形過(guò)度畸變和注入電網(wǎng)過(guò)度的諧波電 流，以確保對(duì)連接到電網(wǎng)的其他設(shè)備不造成不利影響。所以在光伏逆變器帶載運(yùn)行時(shí)，電流 諧波總畸變率限值為5%，而且各次諧波電流的含有率都有一個(gè)具體的限值。在測(cè)試中，要依 次檢測(cè)逆變器在100%、70%、50%、30%負(fù)載點(diǎn)處的諧波含有率是否達(dá)標(biāo)。
本發(fā)明的諧波測(cè)試環(huán)節(jié)，通過(guò)Excel中的VBA技術(shù)與功率分析儀通信，分別讀取功 率分析儀3390中A、B、C三相電壓、電流等總諧波失真度、各次含有率、各次有效值，然后通 過(guò)Excel的數(shù)據(jù)處理工具將采集的數(shù)據(jù)與要求的諧波含有率進(jìn)行比較，得出測(cè)試結(jié)果。使 用顏色來(lái)標(biāo)注各測(cè)試數(shù)據(jù)是否超過(guò)限值，若超過(guò)限值則用紅色標(biāo)注、醒目直觀。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡 管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然 可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何 修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括光伏逆變器、功率分析儀和上位機(jī)；所述功率分析儀采集所述光伏逆變器電參數(shù)，并將所采集的項(xiàng)目參數(shù)傳輸給上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述電參數(shù)包括電量、電功率、電壓和電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述功率分析儀和上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)LAN連接，所述上位機(jī)接收功率分析儀發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過(guò)Excel工作表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而生成數(shù)據(jù)報(bào)表，并進(jìn)行保存和打印。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)檢測(cè)光伏逆變器在額定功率的5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和100%功率點(diǎn)的輸入效率、輸出效率和功率因數(shù)，通過(guò)Excel工作表得到累計(jì)時(shí)間內(nèi)的積分效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述功率分析儀的型號(hào)為3390，其在上述功率點(diǎn)出采集數(shù)據(jù)的累計(jì)時(shí)間可調(diào)，其由所述功率分析儀的時(shí)鐘控制。
6.一種光伏逆變器電性能檢測(cè)方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟1:定時(shí)采集光伏逆變器電參數(shù)；步驟2 :設(shè)置功率分析儀和上位機(jī)的IP地址和端口號(hào)；步驟3 :調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的輸出功率，使其達(dá)到額定功率的5%，進(jìn)行5%功率點(diǎn)的效率測(cè)試；步驟4 :按照步驟3所述方法測(cè)10%、15%、20%、25%、30%、50%、75%和100%功率點(diǎn)的效率， 包括最大功率點(diǎn)Pmax的測(cè)試；步驟5 :根據(jù)Excel生成并導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光伏逆變器電性能檢測(cè)系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括光伏逆變器、功率分析儀和上位機(jī)；所述功率分析儀采集所述光伏逆變器電參數(shù)，并將所采集的項(xiàng)目參數(shù)傳輸給上位機(jī)。本發(fā)明完成光伏逆變器的效率測(cè)試、諧波測(cè)試，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單易行，使用方便，可保證電功率數(shù)據(jù)測(cè)試的準(zhǔn)確性、另一方面簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程中繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作，提高了光伏逆變器的測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK103063943SQ20121051775
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者李濤永, 杜金平, 薛金會(huì), 閆華光, 王鶴, 范瀅, 蔣利民, 苗常海, 陳雷博 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司