如何测试逆变器MPPT最大功率点追踪功能

时间:2017-09-21 11:53来源:21Dianyuan

摘要:艾德克斯最新推出高速高性能光伏太阳能仿真电源,是新能源测试领域的又一关键产品,可完成高性能的太阳能电池板输出仿真,为太阳能逆变器、光伏控制器及微网设备提供测试。

艾德克斯最新推出高速高性能光伏/太阳能仿真电源,是新能源测试领域的又一关键产品,可完成高性能的太阳能电池板输出仿真,为太阳能逆变器、光伏控制器及微网设备提供测试。
 
无论石油资源即将枯竭是否是个伪命题,发展可再生能源、清洁能源都是全球性共识。中国光伏产业曾因欧盟反倾销而遭受重创,但随着国内光伏装机容量的大幅增长而重现繁荣。截止2016年底,全球累计光伏安装量达 305GW,中国累计光伏并网容量达 77GW,中国光伏发电的新增和累计装机容量均为全球第一,中国本土成为光伏产业最大市场。中国企业如晶科、华为等在光伏组件及逆变器等关键设备领域的出货量也稳居全球第一。
 
按照中国在巴黎气候峰会上的承诺,到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%—65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。光伏作为非化石能源的重要一项,在实现这个总体目标的路径上,有这样几个关键词:分布式、领跑者、去补贴。
 
分布式:中国的太阳能资源丰富区主要分布于北部及高海拔地区,但电力负荷需求则较集中在东部沿海地区。大规模太阳能发电站常建设于资源丰富区,电能消纳问题严重, “能发不能送” 导致了巨大的浪费。而在负荷周边建设自发自用、余电上网的分布式光伏成为解决消纳问题的有力方法。先找到能可靠消纳光伏发电量的负荷,再建光伏电站。作为精准扶贫的重点手段,光伏扶贫项目也常采用分布式系统。光伏系统的规模依负荷需求及可用占地面积而定,家用系统在几千瓦,商业及工业负荷系统常在几十千瓦至几兆瓦规模。同时分布式系统常建设于屋顶等位置,光伏组件朝向及受遮蔽情况复杂,因而常选用组串式逆变器方案以求最大的发电效率。
 
领跑者:为了引导光伏产业的技术提升,加强产品竞争力,中国年度光伏建设规模指标中的很大一部分拨给“光伏领跑者计划” ,只有达到领跑者计划要求的能源利用效率的光伏组件和光伏逆变器才能竞争该计划建设指标。“中国效率”成了组件及逆变器厂家进行技术突破的重中之重,光伏逆变器的最大功率点追踪 ( Maximum Power Point Tracking ) 算法及策略是其中的核心技术。
 
去补贴:光伏发电成本高于传统能源,光伏补贴政策显著刺激了产业的发展,但补贴缺额大也是不可忽视的问题。近年来随着光伏组件及逆变器效率的提升和成本的下降,光伏系统的盈利能力不断提高,光伏发电平价上网提上日程,这进一步倒逼了光伏系统的技术提升。当光伏发电系统自身实现可靠盈利,从追求规模扩张转变为追求质量效益,才能真正获得市场的认可,迎来光伏产业的第二春。

“后补贴时代”,企业必须依靠技术进步降本增效,并拓展光伏发电应用场景。艾德克斯最新推出的高速高性能光伏/太阳能仿真电源,采用 IT6500C 高速高性能大功率直流电源搭载 SAS1000 太阳能电池矩阵仿真软件,可以精确地仿真太阳电池矩阵的 I-V 曲线,电压最高可达 1000V ,功率范围可从 1.8 kW 最大扩展至 100kW,特别适合组串式逆变器及微电网系统的检测需求。
 
艾德克斯高速高性能光伏太阳能仿真电源测试系统示意图
 
利用 SAS1000 软件可以仿真一日内的温度及光照变化下的太阳能电池板 I-V 输出,以及阴影遮蔽下的光伏阵列输出,可用来测试光伏逆变器在真实环境下的最大功率点追踪效率,也可与光伏逆变器组成光伏发电系统,为智能电表、光伏控制器、微电网控制中心等设备的研发与测试提供支持,是新能源发电系统的关键测试设备。
 
云遮挡下的太阳能电池矩阵输出模拟
 
在最大功率点追踪的测试中,可以轻松完成电池板材料、开路电压、短路电流、最大功率点等太阳能电池板参数的设置,内置多种主流太阳能电池板厂商产品数据,为太阳能电池板特性模拟提供了便利。用户也可以直接导入最多为4096个点的 I-V 特性曲线,进行其他复杂测试,拓展了系统功能。
 
系统内建 EN50530 / Sandia / NB/T32004 / CGC/GF004 / CGC/GF035 的 SAS 模型,用户可模拟 I-V 曲线输出,用于测试光伏逆变器的静态&动态最大功率点追踪效能,并生成符合法规的报表,为欧洲效率、加州效率、中国效率等多种测试提供数据。逆变器生产厂家可以利用该功能轻松完成标准化测试。
 
标准法规下的动态最大功率追踪测试
 
 IT6500C 有超宽的电压、电流使用范围,支持各种模式下边沿时间独立设定,配合 CC / CV 优先级选择模式可实现快速无过冲的曲线变化,支持 OVP、OCP、OPP、反接保护等多种保护功能。除了太阳能电池板仿真及最大功率追踪,还可以测试逆变器 MPP 电压范围、启动电压、最大输入电压、最大输入电流、直流端过电压过载保护功能。配合 IT9100 功率分析仪,可获得逆变器的总效率和转换效率。
 
艾德克斯高速高性能光伏/太阳能仿真电源,以高速高性能直流电源搭载专业太阳能电池矩阵仿真软件,助力光伏发电系统最大效率追踪,可广泛应用于太阳能电池矩阵仿真、光伏逆变器、微型逆变器、太阳能控制器、微电网系统等测试领域。
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