對于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說光伏逆變器效率是一個極其重要的參數(shù)，同樣，光伏逆變器效率測試也是逆變器性能測試中一個重要檢測項目。光伏逆變器效率包括最大功率點跟蹤效率、轉(zhuǎn)換效率，本文根據(jù)國標要求對光伏逆變器效率測試中轉(zhuǎn)換效率測試、最大功率點跟蹤效率測試內(nèi)容及測試平臺進行詳細介紹。

一光伏逆變器逆變效率要求

　　根據(jù)NB/T 32004光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范要求不帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應(yīng)不低于96%，帶隔離變壓器型逆變器的轉(zhuǎn)換效率最大值應(yīng)不低于94%。

　　注：

　　最大功率點跟蹤效率：根據(jù)不同輻照強度G和組件溫度T，保證從光伏方陣中得到最大的功率輸出PMPP。

　　轉(zhuǎn)換效率：有效的將可利用的直流功率PDC轉(zhuǎn)換成交流功率PAC。

01轉(zhuǎn)換效率

　　轉(zhuǎn)換效率是指在規(guī)定的測試周期TM內(nèi)，光伏逆變器在交流端口輸出的電能與在直流端口輸入的電能的比值，計算公式如下所示：

　　式中：

　　PAC(t)——逆變器在交流端口輸出功率的瞬時值；

　　PDC(t)逆變器在直流端口輸入功率的瞬時值。

02光伏逆變器最大功率點跟蹤效率

　　最大功率點跟蹤效率效率反映了逆變器的最大功率點在PV功率特性曲線上的設(shè)置精度。最大功率點跟蹤效率分為靜態(tài)效率和動態(tài)效率。兩個效率均是通過對逆變器輸入端的電壓和電流瞬時值采樣來測定。

　　1. 靜態(tài)最大功率點跟蹤效率

　　靜態(tài)最大功率點跟蹤效率由下列測量值的平均值決定：

　　其中：

　　UDC,i——逆變器輸入電壓的采樣值；

　　IDC,i——逆變器輸入電流的采樣值；

　　TM——總測量周期；

　　ΔT——連續(xù)兩個采樣值之間的周期。

　　靜態(tài)MPPT 效率反映的是在給定靜態(tài)PV 組件的特性曲線上，逆變器調(diào)節(jié)跟蹤最大功率點的精度。

　　注：UDC,i和IDC,i必須是同一時間的采樣值。

　　2. 動態(tài)最大功率點跟蹤效率

　　靜態(tài)MPPT 效率沒有考慮輻照強度變化及逆變器在不同運行工作點間的過渡轉(zhuǎn)換等因素，動態(tài)MPPT效率則可用來評估逆變器暫態(tài)過程中的效率特性，定義如下：

　　其中：

　　ΔTj——PMPP,PVS,j的采樣間隔；

　　ΔTi——UDC,i、IDC,i的采樣間隔。

二轉(zhuǎn)換效率測試

　　靜態(tài)轉(zhuǎn)換效率的檢測按照下表1所示規(guī)范操作，并且轉(zhuǎn)換效率的測量與靜態(tài)最大功率點跟蹤效率的測量同時進行。

表1：靜態(tài)轉(zhuǎn)換效率測試規(guī)范

光伏方陣模擬器最大功率點電壓	I/U特性稱	光伏方陣模擬器最大功率點功率與額定直流功率之比PMPP,PVS/PDC,N(c)
		0.05	0.10	0.20	0.25	0.30	0.50	0.75	1.00
UMPPmax（0.8UDCmax）（a）	晶硅組件
0.8UDC,N	晶硅組件
UMPPmin	晶硅組件
UMPPmax（0.7UDCmax）（a）	薄膜組件（b）
UDC,N	薄膜組件（b）
UMPPmin	薄膜組件（b）
a:兩者中應(yīng)選取較低的值，保證被測逆變器在最大功率點跟蹤模式運行時沒有收到直流輸入電壓的影響。 b：不和薄膜組件一起工作的被測逆變器，這些測量點可不測量。 c：N標示額定，PDC,N即額定直流功率。

　　根據(jù)上述規(guī)定測試條件調(diào)節(jié)光伏方陣模擬器的輸出特性，待被測逆變器輸出穩(wěn)定后，開始測量下列數(shù)據(jù)，記錄時間為10min。

　　輸入直流電壓UDC；

　　輸入直流電流IDC；

　　輸出交流電壓UAC；

　　輸出交流電流IAC。

　　如果被試逆變器輸出一直不穩(wěn)定，等待不小于5min后，可采用動態(tài)MPPT效率計算公式計算轉(zhuǎn)換效率并填入檢測報告。或者，采用下式以及表2中的參數(shù)評估效率：

　　η=a1η1+ a2η2+ a3η3+ a4η4+ a5η5+ a6η6

　　式中：

　　a1、a2、a3、a4、a5、a6——加權(quán)因子；

　　η1、η2、η3、η4、η5、η6——各功率下的測量所得靜態(tài)最大效率點跟蹤效率或轉(zhuǎn)換效率。

表2：加權(quán)因子和各功率等級

加權(quán)因子	A1	A2	A3	A4	A5	A6
	0.03	0.06	0.13	0.1	0.48	0.2
PMPP,PVS/PDC,N	1	2	3	4	5	6
	0.05	0.1	0.2	0.3	0.5	1

三動態(tài)最大功率點跟蹤效率測試

　　動態(tài)最大功率點跟蹤(MPPT)效率的測試必須按照下列程序進行。歸一化輻照強度是輻照強度與標準測試條件(STC)下輻照強度的百分比，歸一化輻照強度100%標示輻照強度是25℃時1000W/㎡的輻照條件。低輻照強度與中等輻照強度之間變動時的測試程序如圖1所示，中等輻照強度和強輻照強度之間變動時的測試程序如圖2所示。

01低輻照強度與中等輻照強度測試

圖示1：低輻照強度和中等輻照強度之間變動時的測試程序

　　注：n次循環(huán)，每個循環(huán)包括上升時間t1，在高值上的駐留時間t2，下降時間t3和最后在低值上的主流時間t4

10%~50%動態(tài)最大功率點跟蹤試驗

02中等輻照強度和強輻照強度測試

圖示2：中等輻照強度和強輻照強度之間變動時的測試程序

　　注：n次循環(huán)，每個循環(huán)包括上升時間t1，在高值上的駐留時間t2，下降時間t3和最后在低值上的主流時間t4

　　30%~100%動態(tài)最大功率點跟蹤試驗

四光伏逆變器效率測試平臺

圖示3：逆變器效率測試平臺

　　如上圖光伏逆變器效率測試平臺所示，主要由太陽能光伏模擬電源、電網(wǎng)模擬電源、WP4000變頻功率分析儀構(gòu)成。

　　利用光伏模擬電源控制輸入直流信號，模擬太陽能電池輸出的電壓電流，完成標準要求各測點參數(shù)測量，測試數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送往上位機軟件，上位機軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，完成試驗報表輸出。

【原文：http://www.jndongquanjlm.com/NewsDetail-1853.aspx，轉(zhuǎn)載務(wù)必帶鏈接注明出處，未注明必追究責(zé)任!】

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