光伏并网逆变器的逆变效率试验

并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法新旧标准差异一、绪论1.1 概述1.2 研究目的二、并网光伏发电专用逆变器技术要求2.1 电能优化技术2.2 相位控制技术2.3 无功控制技术2.4 功率控制技术2.5 安全保护技术三、新旧标准差异的分析3.1 国内外标准差异3.2 标准的变化趋势3.3 影响因素分析四、试验方法探讨4.1 测试设备及其结构4.2 测量参数的选择和设计4.3 测试过程及数据处理方法五、结论与展望5.1 结论5.2 展望参考文献一、绪论1.1 概述随着能源需求的不断增加和环境污染的威胁加剧，光伏发电逐渐成为了目前世界各国开发的主要可再生能源之一。

并网光伏发电系统需要一个中央逆变器将直流电转换成交流电并连接到电网中。

逆变器是并网光伏发电系统中的关键设备，其性能不仅直接影响系统的效率和稳定性，还直接关系到系统的安全性能。

1.2 研究目的近年来，国内外逆变器技术不断发展，制定了一系列的技术标准和测试方法来保证逆变器的性能和安全性。

本文将围绕并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法新旧标准差异进行研究，以期为光伏发电领域的技术提升和标准制定提供解决方案。

本文将分为五个部分，分别是绪论、并网光伏发电专用逆变器技术要求、新旧标准差异的分析、试验方法探讨以及结论与展望。

在绪论部分，将对本文的研究背景、研究目的、研究内容、研究方法和研究意义等方面进行详细的阐述和说明。

本文的研究背景为随着社会科学技术的不断提升和新能源政策的不断完善，光伏发电作为新能源的代表，已经逐渐成为促进国民经济和社会发展的重要力量。

并网光伏发电系统中的逆变器由于其直接关系到系统的效率和稳定性，必须具备高效率、稳定性好、安全可靠、管理灵活等多种特点，才能适应复杂多变的环境和工作条件。

本文的研究目的为了保证并网光伏发电系统的工作稳定性和可靠性，提高光伏发电系统的能够利用率，选取多种方式比较新旧标准的不同之处，进一步完善标准并探讨试验方法的变化。

光伏并网逆变器的效率与性能研究随着环保意识的提高，人们对可再生能源的需求越来越高。

其中，光伏发电作为一种非常实用的可再生能源，日渐受到人们的重视和青睐。

然而，光伏发电需要将直流电转为交流电，并且需要将发出的电能通过电网输送到用电设备处。

这就需要逆变器的帮助，逆变器可以将直流电转换为交流电，并且将发出的电能与电网接通。

因此，逆变器的效率与性能对光伏发电的发展至关重要。

一、逆变器的效率逆变器的效率是指在将直流电转换为交流电的过程中，电能转化率的百分比。

通俗来讲，就是输入一个电流或电压，输出一个电流或电压的比率。

逆变器的转换效率是影响光伏发电系统总效率的重要因素之一，它直接影响到系统的经济性和实际运行情况。

一个高效的逆变器，可以在一定范围内提高光伏发电系统的发电能力，减少系统的损耗，使得发电和输送的效率都得到提高。

逆变器的效率主要由两部分组成，分别是静态效率和动态效率。

其中，静态效率取决于逆变器现象学参数，动态效率则取决于逆变器的响应速度和控制技术。

静态效率主要取决于逆变器的硬件设计和元器件性能。

通常情况下，硅基开关元件的静态效率高于碳化硅开关元件。

而动态效率则取决于控制策略的设计和响应速度的快慢。

二、逆变器的性能逆变器的性能主要是指逆变器转换过程中的功率波动、输出波形质量、输出电压稳定性、抗干扰能力等方面的指标。

逆变器的性能不仅直接影响到光伏发电系统的输出质量和安全稳定性，同时还直接影响到逆变器的使用寿命和维护周期。

在实际运行中，逆变器的性能指标测试主要包括以下几个方面：输入响应时间、输出电压波形失真、输出电压调节范围、电网侧防护措施等。

其中电网侧防护措施指逆变器对电网故障的响应速度和保护能力。

这对于电网的稳定性和安全性是非常重要的。

三、逆变器效率和性能的关系逆变器效率和性能是紧密关联的。

高效的逆变器设计可以提高能量转换率，同时提高输出质量和系统的稳定性。

逆变器通常采用开关电源技术，可以通过控制开关时间和频率来减小功率波动和输出波形失真，从而提高整个系统的效率和稳定性。

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。

实验名称：光伏并网逆变器的逆变效率试验一、实验目的：光伏并网逆变器的效率是决定光伏并网发电系统整体效率的重要参数。

对其进行全面、有效的评估与测定，无论是对于光伏并网工程设计中逆变器的选取还是对于科研中逆变器的研究都具有重要的意义。

二、实验原理：一个光伏并网逆变器由两部分组成，最大功率点追踪部分（从光伏阵列获得最大功率MPP P ），和DC-AC 变换部分（将直流电dc P 变换为交流电ac P ）。

（一）最大功率点跟踪效率（MPP-tracking efficiency ）MPPT 效率，包括MPPTstat η与MPPTdyn η，指一段时间内，逆变器从太阳能电池组件获得的直流电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时段输出的电能的比值。

静态最大功率点跟踪效率MPPTstat η，表征当太阳能电池输出特性曲线一定时，逆变器在多大程度上可以跟踪到太阳能电池的最大输出功率。

而动态最大功率点跟踪效率MPPTdyn η可以用来衡量当太阳能电池输出曲线复杂多变情况下，逆变器对最大功率点跟踪的响应速度。

MPPT 效率的数学计算公式为：00()()MM T dc MPPT T MPPP t dtPt dt η=⎰⎰ 其中，()dc P t 表示逆变器从太阳能电池获得的实时功率；()MPP P t 表示太阳能电池理论上提供的实时的最大功率点功率。

（二）转换效率（Conversion efficiency ）转换效率concv η是指，一段时间内。

逆变器交流输出端输出的电能与直流输入端输入的电能的比值。

其数学表达式为：0()()MM T ac conv T dcPt dt Pt dt η=⎰⎰ 其中，()ac P t 表示逆变器AC 输出端子输出的实时功率；()dc P t 表示逆变器DC 输入端子输入的实时功率。

（三）总效率（Overall efficiency ）总效率t η表示，一段时间内．逆变器交流输出端输出的电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时间段输出的电能的比值，从定义可知：00()()MM T ac t conv MPPT T MPP P t dtP t dt ηηη=⋅=⎰⎰ 理论上的最大功率点跟踪效率、转换效率和总效率的计算公式如上所示，但是在实验过程中，无法得到()ac P t ()dc P t ()MPP P t 的表达式，只能测得其瞬时值，因此无法通过以上表达式计算出各个效率。

并网逆变器实训系统指导书2014年9月北京海瑞克科技发展有限公司实验一并网逆变系统基本认识一、实验目的1、了解并网逆变系统基本知识。

2、了解并网逆变器的基本结构。

3、了解并网逆变的基本原理。

二、实验设备光伏并网逆变实验箱一台。

三、实验原理1.1 光伏并网逆变实训系统组成光伏逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。

光伏并网逆变系统主要由升压回路和全桥逆变回路组成。

1、升压回路：升压回路包括BOOST升压电路、推挽升压电路以及桥式整流电路。

光伏组件输出电压（低压）经过BOOST升压电路和推挽升压电路之后变为高频高压交流电压，再经过桥式整流电路变为高压直流电压，为后级桥式逆变电路提供直流电压。

2、全桥逆变回路：高压直流电压经过全桥逆变电路后变为工频的交流电压输出给电网。

1.2 并网逆变器原理逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。

对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。

中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种。

推挽电路将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功光伏并网逆变器率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。

其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。

全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。

由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。

该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。

另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。

（完整版）光伏逆变器MPPT效率测试步骤方法光伏逆变器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。

并网逆变器测试标准一、引言。

并网逆变器是太阳能发电系统中的核心设备，其性能稳定与否直接影响着整个发电系统的运行效率和安全性。

为了确保并网逆变器的质量和性能，制定了一系列的测试标准来对其进行检验。

本文将介绍并网逆变器测试的相关标准和方法。

二、测试标准。

1. 安全性测试。

在测试并网逆变器时，首先需要进行安全性测试。

这包括对逆变器的绝缘电阻、接地电阻、漏电流等指标进行检测，以确保逆变器在运行过程中不会对人身和设备造成危害。

2. 效率测试。

逆变器的效率直接关系到发电系统的整体发电效率，因此需要进行效率测试。

这包括对逆变器的转换效率、峰值功率追踪效率、欧洲效率等指标进行测量，以确保逆变器在不同工况下都能保持较高的效率。

3. 可靠性测试。

逆变器作为发电系统的核心设备，其可靠性至关重要。

可靠性测试主要包括对逆变器的温度适应性、湿度适应性、电磁兼容性等指标进行测试，以确保逆变器在各种恶劣环境下都能稳定运行。

4. 响应速度测试。

并网逆变器需要具备较快的响应速度，以应对电网的突发变化。

因此，需要对逆变器的响应速度进行测试，包括对其的启动时间、恢复时间、频率响应等指标进行检测，以确保逆变器能够及时响应电网的变化。

5. 电流谐波测试。

逆变器在运行过程中会产生一定的电流谐波，过高的谐波会对电网和其他设备造成干扰。

因此，需要对逆变器的电流谐波进行测试，以确保其谐波水平符合相关标准要求。

6. 通信性能测试。

现代并网逆变器通常具备远程监控和通信功能，因此需要对其的通信性能进行测试。

这包括对逆变器的通信协议、通信距离、通信稳定性等指标进行检测，以确保逆变器能够稳定地与监控系统进行通信。

三、测试方法。

1. 实验室测试。

安全性、效率、可靠性等指标通常需要在实验室环境下进行测试。

通过使用专业的测试设备和仪器，对逆变器进行各项性能指标的测试，以获取准确的数据。

2. 现场测试。

响应速度、电流谐波、通信性能等指标通常需要在实际的发电系统中进行测试。

光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法光伏发电专用逆变器是将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电的关键设备。

其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电，以满足家庭、企业和工业等领域的用电需求。

因此，光伏发电专用逆变器的技术要求和试验方法非常重要。

光伏发电专用逆变器的技术要求包括以下几个方面：
1.高效率：光伏发电专用逆变器的转换效率应该尽可能高，以确保太阳能电池板发出的直流电能够被充分利用。

2.稳定性：光伏发电专用逆变器应该具有良好的稳定性，能够在各种环境条件下正常工作。

3.安全性：光伏发电专用逆变器应该具有良好的安全性，能够避免电击等安全事故的发生。

4.可靠性：光伏发电专用逆变器应该具有良好的可靠性，能够长期稳定地工作。

光伏发电专用逆变器的试验方法包括以下几个方面：
1.效率测试：通过测试光伏发电专用逆变器的转换效率，以评估其性能。

2.稳定性测试：通过测试光伏发电专用逆变器在不同环境条件下的
工作情况，以评估其稳定性。

3.安全性测试：通过测试光伏发电专用逆变器的安全性能，以评估其安全性。

4.可靠性测试：通过测试光伏发电专用逆变器的可靠性，以评估其长期稳定性。

光伏发电专用逆变器的技术要求和试验方法是非常重要的，只有通过科学的测试和评估，才能确保其在实际应用中的性能和稳定性。

逆变器的转换效率计算试验
实验目的：
1. 掌握逆变器的工作原理
2. 了解逆变器的结构组成
试验任务和内容：
1. 了解逆变器的转换效率的概念
2. 计算逆变器的转换效率
3. 熟练掌握原理接线顺序和电路的工作原理
试验步骤：
1.
在实验台上按照下图连接好试验导线：
2. 将“可调恒压、恒流稳压电源”的电压、电流数值和逆变器负载的电压、电流数值记录于下表中：
0-30V 0-5A
逆变器 12V IN 22021OUT 黑
红 红 红 黑 黑
逆变器负载电流表 逆变器负载电压表 红 红 黑 黄
3 根据下式计算出逆变器的转换功率。