光伏逆变器测试系统

1、光伏逆变器测试系统解决方案光伏逆变器测试系统解决方案一、 方案背景：为了让教研实验室有条不紊，也为了使产品测试更有效率。集成和智能化测试设备必不可少。工程师可以把更多时间关注到产品的研发中，而把繁琐的测试实验交给ATE（自动化测试系统）来做。二、 手动测试会带来的问题1. 如何让自己的双手从繁琐的接线和拆线中解放出来；2. 如何合理的、迅速记录实验数据；3. 无法同时控制诸多设备；4. 如何控制实验过程的一致性；5. 往往为了某次实验做了几十遍，只为确定实验结果可靠性。三、 自动化测试系统的优点1. 系统中的所有机架式设备被放入到19英寸的机柜中，设备之间的电源传输线及信号线都布线合理，大部分

2、被隐藏在机柜中；2. 上位机软件自动记录每一项测试项目的结果数据，并进行汇总评价；3. 带有通讯接口的光伏电池模拟器，交流源，功率分析仪，负载等设备都由上位机统一控制，测试过程中一个按钮就可以完成所有测试。测试项目亦可独立选择；4. 可以保证每次实验过程的一致性，进而保证每次实验的正确性；5. 智能的纠错功能，测试过程中出现异常错误可提示；6. 自检整个系统的安全性，提高稳定性；7. 可无人值守进行测试，提供效率。光伏逆变器测试系统解决方案四、 整个测试需要的步骤：正常的逆变器需要做的测试（测试顺序是）： 开机测试 输出电流谐波测试 功率因数测试 电网欠过频保护（电网频率保护） 电网欠过压保护

3、（电网电压保护） 直流欠过压保护（输入直流电压保护） MPPT跟踪五、 光伏逆变器测试试验平台工作图六、 对测试逆变器的各个步骤的详解： 开机测试：给逆变器先通上交流电(模拟电网)，再通上直流电(模拟)太阳能电池板电压，然后一直与逆变器通信，看逆变器是否启动，如果逆变器的状态是已经启动的话，就用分析仪看逆变器的输出功率是多少，如果是正常启动后功率的话，就说明逆变器完全启动，如果在规定的时间内没有启动，这台逆变器就是启动失败，启动失败将退出测试，成功将继续下一个测试项目。 输出电流谐波测试：在经过开机测试成功之后，将测试电流谐波，通过功率分析仪看电流谐波是否高于正常值，高于正常值谐波的话，这一项

4、算不通过，不论这项是否通过，将接下去测试。 功率因数测试：通过功率分析仪测试，看功率因数是否合格，不论是否合格，将接下去测试 电网欠过频保护（电网频率保护）：电网频率保护是一定的范围，此时逆变器已经启动，电网频率是正常值下限测试：将电网频率一边往下调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变器情况定，当往下调到一定值时，逆变器正好停机，说明此时的电网频率值是该逆变器的下限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。上限测试：将电网频率一边往上调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变光伏逆变器测试系统解决方案器情况定，当往上调到一定值时，逆变器正

5、好停机，说明此时的电网频率值是该逆变器的上限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。 电网欠过压保护（电网电压保护）：电网电压保护也是一定范围的，上一步测试完成，此时逆变器是正常工作状态。下限测试：将电网电压一边往下调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变器情况定，当往下调到一定值时，逆变器正好停机，说明此时的电网电压值是该逆变器的下限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。上限测试：将电网电压一边往上调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变器情况定，当往上调到一定值时，逆变器正好停

6、机，说明此时的电网电压值是该逆变器的上限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。 直流欠过压保护（输入直流电压保护）：直流是供电电源，上一步测试完成后，逆变器是正常工作状态下限测试：将直流供电电压一边往下调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变器情况定，当往下调到一定值时，逆变器正好停机，说明此时的直流电压值是该逆变器的下限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。上限测试：将直流供电电压一边往上调，一边监视逆变器是否停机，调动幅度由逆变器情况定，当往上调到一定值时，逆变器正好停机，说明

7、此时的直流电压值是该逆变器的上限值，看是否合格，接下来是启动逆变器，给逆变器正常启动条件，等待启动成功，不成功，直接停止程序。 MPPT跟踪：最大功率跟踪，逆变器吸收的最大功率是否与标准的功率相符，在上一步测试完成后，逆变器正常工作，我们测试若干次直流电源的功率，取平均值，然后与逆变器额定功率比较，看两者是否在规定的误差范围之内，在的话，通过测试，不在误差范围之内的话，此项测试不合格七、 测试逆变器需要的仪器和对逆变器的要求：需要的主要仪器：1. 功率分析仪测量（电压），A（电流），W（功率），VA（总功），Var（无功），PF（功率因素），Impedance（阻抗），Apk/Vpk（峰值电流

8、/峰值电压），Freq（频率），VHARM（电压谐波），AHARM（电流谐波），Acf/Vcf （电流波峰因素/电压波峰因素），Fund（基本波）Inrush Current（突波电流），Harmonic Analysis （谐波分析）最佳配置 Volteck PM1000/PM6000；光伏逆变器测试系统解决方案2. 程控直流电源；l 与传统“直流电源可调电阻”的逐点测试方式相比，Topcon 产品能真实模拟光伏输出的I/V 特性曲线，提供一个更方便、省时且节能的测试方案l 可采用主/从架构方式便利的串并联电源，除可满足现有不同功率或电压的各机种测试范围外，更提供了未来扩容的弹性l 宽广的电

9、压及电流输出范围，以满足众多机种不同的特殊需求l 合理的价格提供更宽广的电压及功率范围l 直流电源模拟PV 板动态曲线l 简单的输入Voc、Isc、Vmp、Imp、温度以及日照量的参数，即可定义一条特定的曲线l 每条曲线可被保存且可随时调用l 带有时间设定功能的多条曲线编程能力l 适时依据I/V曲线监控实际输出的电压电流及功率等参数最佳配置：Regatron 10 kVA / 1000 VDC / 13 A3. 程控交流电源；交流电源用来模拟电网的电压突变，频率突变，相位变化，失真，谐波等功能太平洋电源（PPS）就其功能而言，不仅仅是一台交流稳压电源供应器，还是一台具有频率变化功能，电力线模拟

10、干扰测试功能，以及波形合成和分析功能于一体的测试设备。l 稳压输出功能PPS 具有很强大的稳压输出功能。输出电压稳定度为0.1%；当开启了持续电压自我校准功能（CSCON）时，输出电压稳定度提高到0.03%。l 电压突升/突降测试；即是模拟市电出现突变，电压突然升高/降低的情况；检测电源产品特别是内部电路元器件，对电压下降时，快速调整的反应能力，如系统直流稳压电路稳压调整，驱动功率开关管导通时间响应能力等。l 电压恢复测试；即是当电压突然正常时，测试一些不间断设备切换到正常市电供应下，转换时间是否过长，其实此时往往是检测设备在软件设计硬件配合上的能力，较好的设备软件的处理，一般能够在电压交越点

11、来作工作模式的切换动作，以减少硬件在切换供电电压时，出现过大的电流电弧产生。l 频率突升/突降测试；即是设备的输入频率突然升高，超过了设备允许的使用频率范围的测试项目，该测试项目用来检验设备内部变压器承受频率变化以及软件处理响应时间的能力，以保证负载设备的正常使用。光伏逆变器测试系统解决方案l 波形失真测试：即是进行输入电压波形失真度的模拟测试，检验在较高的失真率时，设备中PFC、软件等功能是否正常。l 特殊波形模拟测试：即是模拟输入电压出现一定频率的纹波、噪音、跌落等试验，同样用来检验设备的工作情况，寻找验证设计是否存在不合理或存在缺陷的地方。l 波形合成以及谐波分析功能PPS 还有一个很重

12、要的特色就是波形合成以及分析功能，注意该功能是选配的，一旦具有该功能，那么PPS 将能提供简便快速的途径，来设计任何含有谐波的虚拟交流测试电源的能力。通过简单直接输入从基波到第51 次谐波的各个振幅和相位角度，即完成波形合成的设计；而谐波分析，不仅可以通过面板的直接显示，还可通过远程控制形象直观的显示出来；该谐波分析使用12 位的A/D 转换器，每周期采样512 个点，可以正确分析到第51 次的谐波成分，能提供每相输出电压电流的谐波分析结果。因此其谐波分析的精度是相当高的。正由于PPS 交流电源，含有UPC 程控控制器，使得整台设备暂态响应能力可达到6 微秒；加上UPC 程控控制器使用了12 位的A/D 转换，每次反馈测量的信号均取样512 个点，从而使得输出电压频率超精准，加上UPC 本身采用高精准高速的石英晶振，使得整台设备不仅具有精准的电压输出能力，同时具有优良精准的暂态处理能力以及波形合成和谐波分析能最佳配置：PPS 360AMXT-UPC32E x2 /0-338VAC/12kVA4. 逆变器的要求：逆变器须有数据接口(串口RS232，RS485，GPIB，网