深圳市晶福源电子技术有限公司 并网逆变器电性能测试规范 （此文档只适用于金太阳标准） 拟制：彭庆飞/丁川日期：2012.11.19 审核：石绍辉日期：2012.12.01 复审：石绍辉日期：2012.12.07 批准：石绍辉日期：2012.12.07 文件编号：20111219 生效日期：2013.1.1版本号：VA.1
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目录 1目的 (6) 2适用范围 (6) 3定义 (6) 4引用/参考标准 (6) 5测试基本原则及判定准则 (6) 5.1测试基本原则 (6) 5.2 测试问题分类的基本原则和标准 (6) 5.4 质量判定准则 (6) 6测试仪器、测试工具、测试环境 (7) 6.1 测试仪器 (7) 6.2 测试工具 (7) 6.3 测试环境 (7) 7测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 (7) 7.1基本性能测试 (7) 7.1.1 直流输入电压范围和过欠压测试 (7) 7.1.2 电网电压响应测试 (8) 7.1.3 电网频率响应测试 (9) 7.1.4 并网电流直流分量 (10) 7.1.5 并网电压的不平衡度测试 (10) 7.1.6 功率因数测试 (10) 7.1.7 效率测试 (11) 7.1.8 最大功率点跟踪（MPPT）测试 (11) 7.1.9 并网电流谐波测试 (13) 7.1.10 噪声测试 (13) 7.1.11 检测和显示精度测试 (14) 7.1.12 母线软启动及浪涌电流测试 (15) 7.1.13 自动开关机测试 (15) 7.1.14 逆变软启动测试 (16) 7.1.16 PV输入限流测试 (16) 7.1.18 输出隔离变压测试 (16) 7.1.19 恢复并网保护测试 (17) 7.1.20 输出过流保护测试 (17) 7.1.21 防反放电保护测试 (18) 7.1.22 极性反接保护测试 (18) 7.1.23 输入过载保护测试 (19) 7.1.24 孤岛保护测试 (19) 7.1.25 逆向功率保护测试 (21) 7.1.26 EPO紧急关机测试 (22) 7.1.29 EPO关机驱动电压测试 (22) 7.1.30 电容放电时间测试 (23) 7.1.31 死区时间测试 (23) 7.1.33 母线电容纹波电流测试 (23) 7.1.34 逆变滤波电容纹波电流测试 (24) 7.1.35 逆变电感纹波电流测试 (24) 7.2 故障模拟测试 (24) 7.2.1 母线软启动失败测试 (24) 7.2.3 输出变压器和电抗器过温模拟测试 (25) 7.2.5 逆变晶闸管/接触器开路故障模拟测试 (25) 7.2.7 风扇故障模拟测试 (26) 7.2.8 输出相序接反保护测试 (26)
浅谈光伏发电系统用逆变器的基本知识 逆变器的概念 通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（ＰＷＭ）技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术３大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。 １．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器；中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ；高频逆变器的频率一般为十几ｋＨｚ到ＭＨｚ。 ２．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。３．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 ４．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 ５．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆
变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（ＩＧＢＴ）等均属于这一类。 ６．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（ＶＳＩ）和电流源型逆变器（ＣＳＩ）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。 ７．按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 ８．按逆变器控制方式分，可分为调频式（ＰＦＭ）逆变器和调脉宽式（ＰＷＭ）逆变器。 ９．按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 １０．按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能 逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。 该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲，这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构，除上述的逆变电路和控制电路外，还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等，如图２所示。 逆变器的工作原理。
光伏逆变器MPPT效率测试步骤方法 在现实生活中，由于阳光照射角度、云层、阴影等多种因素影响，光伏阵列接受到的阳光辐照度和相应温度在不同的条件下会有很大的差别，比如在早晨和中午，在晴朗和多云的天气下，特别是云层遮掩的影响，可能会造成短时间内辐照度的剧烈变化。因此对于光伏逆变器而言，其必须具备应对阳光辐照度持续变化的策略，始终维持、或者是在尽可能短的时间内恢复到一个较高的MPPT精度水平，以及较高的转化效率，才能在现实生活中实现良好的发电效果。 目前光伏逆变器行业中各大厂商对于静态MPPT追踪算法的处理基本都展现出了很高的水准，可以精确地维持在非常接近100%的水平，为后端直流转交流的过程提供了良好的基础。这一点也体现在各个型号的逆变器的总体效率参数上，标称值一般都很高。而在逆变器实际的工作环境中，日照、温度等外部条件是处于实时动态变化的过程中，逆变器在这样的条件下工作，其动态效能也就成为了衡量其实际性能的不可忽视的重要指标。 在实验室的测试环境下，光伏模拟器作为可以直接模拟各种类型、各种配置的光伏阵列的高效模拟器，已经被广泛地应用于逆变器的测试。但此前的测试更多地集中于模拟各种静态条件下（即在测试过程中维持给定的IV曲线不变化），或者是有限的低强度变化（如测试过程中会在给定的两条或数条IV曲线之间切换），较少涉及长时间、高强度的真实工作状况的模拟。笔者关注使用光伏模拟器来模拟光伏阵列随时间而发生动态变化的输出，探究此动态MPPT测试功能的实用性和其中需要注意的要点。 由于动态天气的组合方式几乎无穷无尽，因此首要的问题是光伏模拟器提供了哪些典型类型的天气文档，以及是否有足够的灵活度来供客户自行生成新的天气文档，是否提供足够高的时间分辨率来支持快速的辐照度变化。我们以光伏模拟与测试业内的知名品牌阿美特克ELGAR的光伏模拟器产品为例，其提供了晴天、多云、阴天等状况的典型天气情况实例（如下图1），另外支持直接在软件内制定或者通过外部数据处理软件（如EXCEL）生成自定义天气文档，时间分辨率为1秒。对于天气文档的时间长度则没有限制，可以支持长时间的测试，如一周甚至更长时间。
光伏逆变器的原理和选型技巧 一、工作原理及特点： 工作原理：逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。 特点： （1）要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 （2）要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 （3）要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在 10V～16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 二、光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多，例如：根据逆变器输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器；根据逆变器使用的半导
体器件类型不同，又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原理的不同，还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器，这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般用于大型光伏发电站（＞10kW）的系统中。最大特点是系统的功率高，成本低，但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配（特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时），采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1－ 5kw）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成
大功率光伏逆变器 （100kwp～500kwp） 一、光伏逆变器简介 逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正 弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器 又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。 （1）并网光伏发电系统并网式光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。光伏组件将太阳光能转换为直流电能，再由逆变器将直流电能转换为高品质的正弦波电流，直接馈入电网或者做为本地用电设备的电力来源。(2)离网光伏发电系统离网式光伏发电系统由光伏组件、控制器、蓄电池、离网逆变器及配电系统组成，与并网式光伏发电系统的工作原理十分相似，唯一不同的是离网系统输出的电力被直接消耗使用而不输送到电网中。离网式系统中配备有蓄电池，用于储存电能，可以满足阳光不足状态下的发电需求。通过控制器可以实现对蓄电池的控制。对于无法接入公共电网的偏远地区，离网式光伏发电系统是解决用电需求最完。 二、产品型号 ESI——————————光伏逆变器 5———————————额定输入电压 1.24vdc 2.48vdc 3.450vdc 3———————————输出电压 2.220vac 3.380vac B———————————变压器功能B可并联N不可并联 100——————————额定输出功率100kw、250kw、500kw X———————————厂商代码X希望电子有限公司T—— —————————T有隔离变压器N无隔离变压器 三、执行标准 .GB/T19939 光伏系统并网技术要求 .GB/T20046 光伏（PV）系统电网接口特性 .GB/T20513 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则 .GB/Z19964 光伏发电站接入电力系统的技术规定 .GB/T3859.1 半导体变流器基本要求的规定 .GB/T3859.2 半导体变流器应用导则
精心整理 一．接线盒 光伏组件接线盒的主要作用是连接和保护太阳能光伏组件，传导光伏组件所产生的电 流。光伏组件接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件，是集电气设计、机械设计和材料 应用于一体的综合性产品，为用户提供了太阳能光伏组件的组合连接方案。 目前，中国组件制造商生产的组件很多都存在不少的质量问题和隐患，而其中很大一部 分组件质量问题来自于接线盒自身的设计和品质。作为光伏组件制造商的配套企业，接线盒 制造商不仅需要对组件制造商负责，更需要对终端客户负责，特别是对使用过程中人身安全 的保护。所以，优化接线盒结构设计、提高质量是所有接线盒制造企业的首要任务。常州天华新能源科技有限公司（简称“天华新能源”）下属常州华阳光伏检测技术有限 公司（简称“华阳检测”，于2009年12月获得了CNAS实验室认可，认可范围包括光伏组） 件、光伏材料共119项检测能力。公司自2008年开始进行接线盒检测（依据标准：VDE 0126-5:2008），讫今共完成30家接线盒供应商、50多款接线盒的检测和质量分析，获得了 大量的检测数据。
结合光伏组件户外使用的实际情况，我们总结出目前接线盒常见失败项目主要有：IP65 防冲水测试、结构检查、拉扭力试验、湿漏电试验、二极管温升试验、环境试验、750℃灼 热丝试验。 接线盒测试常见失败项目统计图： 一、户外组件因接线盒问题引起的故障图片 接线盒引线端子烧毁 接线盒烧毁 引起组件背板烧焦 组件碎裂 二、接线盒在认证测试中常见失败项目及原因分析 1．接线盒IP65防冲水测试 防水性能是接线盒性能的重要指标。认证测试中，先进行老化预处理测试，然后进行防 冲水测试，再通过外观结构检查和工频耐压测试进行评判。测试能否顺利通过，取决于接线 盒的密封保护程度，而接线盒的密封保护直接影响到成品组件的防触电保护和漏电防护的等 级。就目前常规构造的接线盒而言，其设计和材料的缺陷已在认证测试中显露无疑。图1IP65防冲水测试测试图片 接线盒防冲水测试失败的主要现象大致分为以下几种： ⑴、接线盒密封盒体内大量积水；
光伏逆变器概述 工作原理及特点 工作原理： 逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。 特点： （1）要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 （2）要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 （3）要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多，例如：根据逆变器输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器；根据逆变器使用的半导体器件类型不同，又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原理的不同，还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器，这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。
1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGB T功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高，成本低，但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时)，采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引人"主-从"的概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。 3、微型逆变器 在传统的PV系统中，每一路组串型逆变器的直流输入端，会由10块左右光伏电池板串联接入。当10块串联的电池板中，若有一块不能良好工作，则这一串都会受到影响。若逆变器多路输入使用同一个MPPT，那么各路输入也都会受到影响，大幅降低发电效率。在实际应用中，云彩，树木，烟囱，动物，灰尘，冰雪等各种遮挡因素都会引起上述因素，情况非常普遍。而在微型逆变器的PV系统中，每一块电池板分别接入一台微型逆变器，当电池板中有一块不能良好工作，则只有这一块都会受到影响。其他光伏板都将在最佳工作状态运行，使得系统总体效率更高，发电量更大。在实际应用中，若组串型逆变器出现故障，则会引起几千瓦的电池板不能发挥作用，而微型逆变器故障造成的影响相当之小。 4、功率优化器 太阳能发电系统加装功率优化器(Optimizer)可大幅提升转换效率，并将逆变器(Inverter)功能化繁为简降低成本。为实现智慧型太阳能发电系统，装置功率优化器可确实让每一个太阳能电池发挥最佳效能，并随时监控电池耗损状态。功率优化器是介于发电系统与逆变器之间的装置，主要任务是替代逆变器原本的最佳功率点追踪功能。功率优化器藉由将线路简化以及单一太阳能电池即对应一个功率优化器等方式，以类比式进行极为快速的最佳功率
华为光伏逆变器常见故障及处理 1、绝缘阻抗低：使用排除法。把逆变器输入侧的组串全部拔下，然后逐一接上，利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能，检测问题组串，找到问题组串后重点检查直流接头是否有水浸短接支架或者烧熔短接支架，另外还可以检查组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。 2、母线电压低：如果出现在早/晚时段，则为正常问题，因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天，检测方法依然为排除法，检测方法与1项相同。 3、漏电流故障：这类问题根本原因就是安装质量问题，选择错误的安装地点与低质量的设备引起。故障点有很多：低质量的直流接头，低质量的组件，组件安装高度不合格，并网设备质量低或进水漏电，一但出现类似问题，可以通过在洒粉找出**点并做好绝缘工作解决问题，如果是材料本省问题则只能更换材料。 4、直流过压保护：随着组件追求高效率工艺改进，功率等级不断更新上升，同时组件开路电压与工作电压也在上涨，设计阶段必须考虑温度系数问题，避免低温情况出现过压导致设备硬损坏。 5、逆变器开机无响应：请确保直流输入线路没有接反，一般直流接头有防呆效果，但是压线端子没有防呆效果，仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接是很重要的。逆变器内置反接短路保护，在恢复正常接线后正常启动。 6、电网故障： 电网过压：前期勘察电网重载（用电量大工作时间）/轻载(用电量少休息时间)的工作就在这里体现出来，提前勘察并网点电压的健康情况，与逆变器厂商沟通电网情况做技术结合能保证项目设计在合理范围内，切勿“想当然”，特别是农村电网，逆变器对并网电压，并网波形，并网距离都是有严格要求的。出现电网过压问题多数原因在于原电网轻载电压超过或接近安规保护值，如果并网线路过长或压接不好导致线路阻抗/感抗过大，电站是无法正常稳定运行的。解决办法是找供电局协调电压或者正确选择并网并严抓电站建设质量。 电网欠压：该问题与电网过压的处理方法一致，但是如果出现独立的一相电压过低，除了原电网负载分配不完全之外，该相电网掉电或断路也会导致该问题，出现虚电压。 电网过/欠频：如果正常电网出现这类问题，证明电网健康非常堪忧。 电网没电压：检查并网线路即可。 电网缺相：检查缺相电路，即无电压线路。 三相不平衡，并网线路外加特殊设备导致并网异常震荡，超长距离并网，电网削顶过压相移。 7、最后一点——监控搭接：正确阅读各设备说明书机型线路压接，设备连接，并设置好设备的通讯地址，时间，是保证通讯稳定有效的保证！ 8、发电量保证：有空擦擦板子，发电量“凸”一下就起来了。
? T üV , T U E V a n d T U V a r e r e g i s t e r e d b r a n d m a r k s . A n y u s e a n d a p p l i c a t i o n r e q u i r e s p r i o r a p p r o v a l . P 1S B 046z h e n G C 12081.0 光伏逆变器测试实验室PV inverter testing lab 光伏逆变器一站式认证服务 One-stop PV Inverter Certification Service PRODUCTS ? ELECTRICAL TUVdotCOM，展示企业与产品的竞争优势TUVdotCOM.The visible difference. TUVdotCOM 使您的产品在激烈竞争中与众不同。您可以随时随地通过该平台进行查询，所有经德国莱茵TüV 测试的产品、服务、公司、体系或人员信息将一览无余，充分展示客户产品及公司体系的质量和安全性。 The TUVdotCOM Internet platform makes the difference visible: All products, services, companies, systems, personnel certifications tested by TüV Rheinland– extremely well documented and globally-accessible. 我们是全球光伏产品检测和认证的领导者，拥有近30年的丰富经验 我们全球光伏产品测试网络拥有250多名专家，为全球各个地区提供专业服务我们全球6所顶尖光伏产品检测中心拥有最强的测试能力和最大的测试容量我们的光伏逆变器实验室采用国际先进的自动化仪器设备实现快捷、高效、专业检测服务 我们光伏逆变器实验室通过了全球CB 认证体系IECEE 的认可，是中国第一家CBTL 认可的光伏逆变器测试实验室，同时获得CNAS 、CGC 、TAF 、OSHA 、SCC 、DAkkS 等多项资质认可 TüV Rheinland is a global leader in the provision of testing and certification services for PV products, with nearly 30 years of experience Our unique global network backed by more than 250 experts provides professional service to various regions of the world We have six world-class solar energy assessment centres with the strongest testing capabilities and capacity worldwide Our PV inverter testing lab uses advanced automatic equipment to achieve fast, efficient and professional testing results Our lab has been accredited by the IECEE under the CB scheme. It is the first CBTL certified testing laboratory for PV inverters in China, and is recognised by CNAS, CGC, TAF, OSHA, SCC, DAkkS, etc.
光伏逆变器常见故障及处理方法 1、绝缘阻抗低：使用排除法。把逆变器输入侧的组串全部拔下，然后逐一接上，利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能，检测问题组串，找到问题组串后重点检查直流接头是否有水浸短接支架或者烧熔短接支架，另外还可以检查组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。 2、母线电压低：如果出现在早/晚时段，则为正常问题，因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天，检测方法依然为排除法，检测方法与1项相同。 3、漏电流故障：这类问题根本原因就是安装质量问题，选择错误的安装地点与低质量的设备引起。故障点有很多：低质量的直流接头，低质量的组件，组件安装高度不合格，并网设备质量低或进水漏电，一但出现类似问题，可以通过在洒粉找出**点并做好绝缘工作解决问题，如果是材料本省问题则只能更换材料。 4、直流过压保护：随着组件追求高效率工艺改进，功率等级不断更新上升，同时组件开路电压与工作电压也在上涨，设计阶段必须考虑温度系数问题，避免低温情况出现过压导致设备硬损坏。 5、逆变器开机无响应：请确保直流输入线路没有接反，一般直流接头有防呆效果，但是压线端子没有防呆效果，仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接是很重要的。逆变器内置反接短路保护，在恢复正常接线后正常启动。 6、电网故障： 电网过压：前期勘察电网重载(用电量大工作时间)/轻载(用电量少休息时间)的工作就在这里体现出来，提前勘察并网点电压的健康情况，与逆变器厂商沟通电网情况做技术结合能保证项目设计在合理范围内，切勿“想当然”，特别是农村电网，逆变器对并网电压，并网波形，并网距离都是有严格要求的。出现电网过压问题多数原因在于原电网轻载电压超过或
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5412071412.html, 并网光伏逆变器效率现场试验技术分析 作者：刘书强董双丽林荣超 来源：《科技与创新》2016年第14期 摘要：光伏并网逆变器是光伏并网电站的核心设备，其效率是决定光伏并网发电系统整 体效率的重要参数。但是，目前，逆变器的性能试验绝大多数是基于实验室环境下的，缺乏并网光伏电站现场的性能试验。针对逆变器的实际运行环境搭建现场试验平台，进行24 h不间 断测试，以获取逆变器的全天运行数据，并计算欧洲效率、加州效率和中国效率，从而全面分析逆变器效率。 关键词：逆变器效率；欧洲效率；加州效率；中国效率 中图分类号：TM464 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.doczj.com/doc/5412071412.html,ki.kjycx.2016.14.013 随着环境污染和资源枯竭问题的日益突出，近年来，太阳能作为可持续发展的清洁能源得到了世界各国的广泛支持。我国政府也不断加大对光伏产业的支持力度，使得国内光伏并网发电产业迅猛发展。其中，光伏并网逆变器是并网发电系统的核心部件之一，其性能关系着整个光伏并网发电系统的整体效率和质量。如何对其进行全面、有效的试验评估对于光伏并网发电系统中逆变器的选取有重要的技术支撑意义。 目前，国内并网光伏逆变器综合性能测试平台的主要技术方案是：利用光伏电池阵列模拟器模拟光伏电池阵列输出，以便在实验室中完成对光伏逆变器的测试。 然而，实验室环境下的试验是在特定的环境和电网条件下进行的。由于光伏电池阵列模拟器仅能进行离散负载点的模拟，而光伏并网逆变器的实际运行环境会受到辐照强度、温度等连续变量的影响，也会受到电能质量、电网调度、其他电气设施等综合因素的影响，这些都是在实验室中无法模拟出来的。 本文针对并网光伏逆变器实验室环境试验条件下的不足搭建了现场试验平台，24 h连续测试逆变器的运行参数，并计算和分析欧洲效率、加州效率和中国效率。 1 现场试验平台搭建 该试验平台是以佛山某并网光伏电站为基础搭建的，它主要是由三部分构成的，即并网光伏电站、测试设备和数据分析系统。其中，并网光伏电站包括光伏阵列、防雷汇流箱、并网逆变器、变压器和开关站等设备；测试设备包括功率分析仪、气象监控设备；数据分析系统是将功率分析仪采集的数据导出，并通过相应的计算、分析得出结果。整个平台的设计方案如图1所示。 2 效率对比分析
光伏逆变器及其分类 光伏逆变器及其分类逆变器的工作原理与整流器恰好相反，它的功能是将直流电转换为交流电，为“ 逆向” 的整流过程，因此称为“ 逆变 ” 。光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能，如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。逆变器除r 能将直流电能变换为交流电能外，还具有自动稳压的功能，可以改善风光互补发电系统的供电质量，在联网型光伏发电系统也需要使用具有并网功能的交流逆变器。逆变器种类很多，根据逆变器线路逆变原理的不同，有自激振荡型逆变器、阶梯波叠加逆变器和脉宽调制（PWM ）逆变器等。根据逆变器主回路拓扑结构不同，可分为半桥结构、全桥结构、推挽结构等。 逆变器的控制可以使用逻辑电路或专用的控制芯片，也可以使用通用单片机或 DSP 芯片等，控制功率开关管的门极驱动电路。逆变韶输出可以带有一定的稳压能力，以桥式逆变器为例，如果设计逆 变器输出的交流母线额定电压峰值比其直流母线额定电压低10%~20% （目的是储备一定的稳压能力），则逆变器经
PWM 凋制输出其幅值叮以有向高10%~20% 调节的裕量，向低调节则不受限制，只需降低PWM 的开通占空比即可。因此逆变器输人直流电压波动范围向下可以到-15%~20% , 向上只要器件耐压允许则不受限制，只需调小输出脉宽即可（相当于斩波）口当蓄电池或光伏电池输出电压较低时，逆变器内部需配置升压电路，升压可以使用开关电源方式升压也司以使用直流充电泵原理升压。逆变器使用输出变压器形式升压，即逆变器电压与蓄电池或光伏电池阵列电压相匹配，逆变器输出较低的交流电压，再经工频变压器升压送人输电线路。需要说明的是，不论是变压器还是电子电路升压，都要损失一部分能量。最佳逆变器工作模式是直流输人电压与输电线路所需要的电压相匹配，直流电力只经过一层逆变环一节，以降低变换环..- 的损耗口一般来说逆变器的效率在90% 以上。逆变环节损耗的能量转换为功率管、变压器的热形式能量，该热量对逆变器的运行是不利的，威胁装置的安全，要使用散热器、风扇等将此热量排出装置以外。逆变损耗通常包括二部分:导通损耗和开关损耗，MOSFET 管开关频率较高，导通阻抗较大，由其构成的逆变器多工作在儿十到上百千赫兹频率下; 而IGBT 则导通压降相对较小，开关损耗较大，开关频率在几千到几十千赫兹之间一般选择十千赫兹以下。开关并非理想开关，当其开通过程中电流有一上升过程，管子端电压有一下降过程，电压与电流交又过程的
光伏逆变器初步测试简析 随着630和930光伏项目的结束，光伏逆变器的户外测试工作越来越多，如何快速有效测试逆变器效率？如何寻找一款合适的测试工具？这里将为您找到答案。 根据相关机构调查，我国光伏装机量稳居世界第一，新增并网装机量34.5GW，同比增长127%。光伏产业链各个环节产量全球占比均超50%，稳居世界第一。众所周知，光伏产业是半导体技术和太阳能新能源结合的新兴产业，是当前国际能源竞争的重要领域。 由此我们不难推断光伏行业的发展也将引领现代能源领域的热潮；因此国内外对于光伏逆变器的研究也将更加生日，对于光伏逆变器的需求和安装数量也会有一定量的增长。 图1数据来源：公开资料、智研咨询整理 随着光伏逆变器数量的增加和应用的愈发广泛，我们不能忽略一个问题——光伏逆变器在安装后，如何测试？ 光伏逆变器在研发和生产过程中都是在实验室进行的，能够使用的测试设备比较多。例如研发测试时常见的示波器、万用表、功率分析仪、高温实验箱、安规检测设备等等。而生产过程中也会有相应的测试设备或者测试系统可以使用。在实验室或工厂阶段，光伏逆变器需要测试的项目也会比较多，例如MPPT电压范围检测、MPPT追踪精度检测、效率检测、并网电流谐波检测、直流分量检测等等。 图2
然而，到实际安装以后的现场阶段，鉴于存在的客观条件，我们能够使用的检测设备就会比较少。例如在下图的户外，我们很难有适当的方位可以取电启动检测设备，但是在设备使用前后，对其检测或简单故障检查是必须的。 图3 此时，工程师往往会拖一个很长很长的供电线，抬出一个较大的设备才能对其相关的电参数做简单的检查，或者拿出随身携带的万用表，简单查看元器件是否损坏。无论是哪一种方式，都给现场进行检测或问题排查的工程师带来不小的麻烦。 随着整个光伏行业给传统电力系统带来的影响，目前也会有电能质量分析仪内加入了逆变器电参数的简要检查功能。下图则是一些电力售后工程师都在使用的电能质量分析仪E6500的逆变器检测参数及界面： 图4
光伏发电系统用逆变器基本知识 逆变器的概念 通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制PWM技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。 1．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50～60HZ的逆变器；中频逆变器的频率一般为400HZ到十几KHZ；高频逆变器的频率一般为十几KHZ到MHZ。 2．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。 3．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。
4．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（IGBT）等均属于这一类。 6．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。 7．按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 8．按逆变器控制方式分，可分为调频式（PFM）逆变器和调脉宽式（PWM）逆变器。 9．按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 10．按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能
光伏逆变器常见故障分析及处理（珍藏版） 一、电气量故障： 1、直流侧过、欠电压： 故障原因分析：大气过电压、内部电容、电抗元件故障、直流输入功率低、直流侧断路器脱扣。 故障处理：检查各元器件是否击穿损坏、检查更换损坏的电容、电抗元件、检查直流输入侧发电单元设备、检查脱扣原因，维修、恢复、更换直流侧断路器。 2、交流侧过、欠电压 故障原因分析：电网电压异常、大气过电压。 故障处理：检查电网电压、检查各元器件是否有击穿损坏现象。 3、直流侧过电流 故障原因分析：光伏组件、汇流箱、直流配电柜等直流侧有短路现象、直流输入过负荷、容配比不合适。 故障处理：隔离故障点设备、查明故障原因、恢复故障设备、降负荷运行、按照实际容配比更换配套设备。 4、交流侧过电流 故障原因分析：交流侧短路。 故障处理：隔离故障点设备、查明故障原因、恢复故障设备。 5、交流侧过、欠频率 故障原因分析：电网频率异常。 故障处理：监视电网频率。 6、交流侧电流不平衡 故障原因分析：交流侧缺相、交流侧保险熔断。 故障处理：检查交流侧电缆、开关、熔断器，确认原因后进行更换。 7、保护误动 故障原因分析：保护传感元件损坏、保护控制元件损坏、二次接线松动。 故障处理：更换损坏的元件、对各二次接线进行紧固。 8、孤岛保护 故障原因分析：电网失压、逆变器交流断路器脱扣、箱变低压侧断路器脱扣。
故障处理：恢复电网电压、检查脱扣原因，维修、恢复、更换交流侧断路器。 二、内部元件故障 1、元件过温 故障原因分析：逆变器冷却系统故障、风机风道堵塞、环境温度过高、元件接触不良、元器件积灰严重散热不良。 故障处理：检查逆变器冷却系统及工作电源、疏通风机风道、通风降温、对部件测温及紧固连接件、对设备进行清扫除尘、对逆变器室进行防风沙措施。 2、元件本体故障 故障原因分析：元件损坏。 故障处理：更换元件。 三、接地故障 1、内部故障 故障原因分析：元件绝缘降低、受损。 故障处理：检查更换受损元件、检查更换避雷器、对设备进行通风干燥处理。2、外部故障 故障原因分析：元件绝缘降低、受损。 故障处理：绝缘降低、受损、隔离故障点设备、查明故障原因、恢复故障设备。
【干货】光伏逆变器动态MPPT效率测试详解 在现实生活中，由于阳光照射角度、云层、阴影等多种因素影响，光伏阵列接受到的阳光辐照度和相应温度在不同的条件下会有很大的差别，比如在早晨和中午，在晴朗和多云的天气下，特别是云层遮掩的影响，可能会造成短时间内辐照度的剧烈变化。因此对于光伏逆变器而言，其必须具备应对阳光辐照度持续变化的策略，始终维持、或者是在尽可能短的时间内恢复到一个较高的MPPT精度水平，以及较高的转化效率，才能在现实生活中实现良好的发电效果。 目前光伏逆变器行业中各大厂商对于静态MPPT追踪算法的处理基本都展现出了很高的水准，可以精确地维持在非常接近100%的水平，为后端直流转交流的过程提供了良好的基础。这一点也体现在各个型号的逆变器的总体效率参数上，标称值一般都很高。而在逆变器实际的工作环境中，日照、温度等外部条件是处于实时动态变化的过程中，逆变器在这样的条件下工作，其动态效能也就成为了衡量其实际性能的不可忽视的重要指标。 在实验室的测试环境下，光伏模拟器作为可以直接模拟各种类型、各种配置的光伏阵列的高效模拟器，已经被广泛地应用于逆变器的测试。但此前的测试更多地集中于模拟各种静态条件下(即在测试过程中维持给定的IV曲线不变化)，或者是有限的低强度变化(如测试过程中会在给定的两条或数条IV曲线之间切换)，较少涉及长时间、高强度的真实工作状况的模拟。笔者关注使用光伏模拟器来模拟光伏阵列随时间而发生动态变化的输出，探究此动态MPPT测试功能的实用性和其中需要注意的要点。 由于动态天气的组合方式几乎无穷无尽，因此首要的问题是光伏模拟器提供了哪些典型类型的天气文档，以及是否有足够的灵活度来供客户自行生成新的天气文档，是否提供足够高的时间分辨率来支持快速的辐照度变化。以光伏模拟与测试业内的知名品牌的光伏模拟器产品为例，其提供了晴天、多云、阴天等状况的典型天气情况实例(如下图1)，另外支持直接在软件内制定或者通过外部数据处理软件(如EXCEL)生成自定义天气文档，时间分辨率为1秒。对于天气文档的时间长度则没有限制，可以支持长时间的测试，如一周甚至更长时间。
一文看懂光伏逆变器工作原理！ 工作原理及特点 工作原理： 逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。 特点： (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在 10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多，例如：根据逆变器输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同，又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原
理的不同，还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆 变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆 变器。为了便于光电用户选用逆变器，这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输 入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高，成本低，但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时)，采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一 光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制 以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际 市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的 影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发 电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引人"主-从"的概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的 电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。