太阳能光伏发电设备的测量方法

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1、应用指南KS-AN-009太阳能光伏发电设备的测量方法如何对太阳能变换器(如逆变器，DC/DC，DC/AC)的电能质量测量？德国SPS公司大功率高速太阳能模拟测试系统组成太阳能发电设备测试系统的各个部分光伏器件模拟单元电网模拟器模拟负载测量单元……本文部分内容已发表于《电磁干扰与兼容》，请勿用于商业用途1关键字：高速太阳能光伏发电设备，逆变器，DC/AC，DC/DC，光伏模组模拟器，光伏阵列模拟器High-SpeedPhotovoltaic(PV)Simulator，inverter一．引言太阳能是人类可利

2、用的最直接的清洁能源之一，随着人们对环境问题以及能源危机的认识，这种不损害生态环境的产生电能的方法越来越得到人们的重视。在太阳能光伏发电系统中一个重要的子系统是太阳能光伏器件（光伏电池、光伏模组和光伏阵列）在阳光照射下产生电能。本文就太阳能光伏器件的各个组成部分的测试方法和测试项目进行论述。本文所论述的对象包含太阳能光伏器件模拟单元，电网模拟器，模拟负载，测量单元。二.太阳能光伏变换器测试系统简介太阳能光伏器件可以等效成一个电流源（如图一），这个电流源根据所吸收的光能的多少输出相应的电流。图一太阳能电池单元

3、等效电路图在太阳能发电系统中另一个关键的子系统就是太阳能光伏变换器，这种太阳能光伏变换器将太阳能光伏阵列产生的能量变成可供用电设备使用的电能的一种系统（如图二），它的性能直接可以影响到：太阳能光伏器件产生的电能转换成可用电能的效率用电设备能否正常工作；用电设备能否长期有效的工作馈入电网的电能是否满足电网的电能质量（PowerQuality）的要求。©北京千里顺风电讯技术有限公司ID:KS-AN009A1免费服务热线:8008107051网址：www.kilosense.com.cnE-mail:info@k

4、ilosense.cn2简单的家用太阳能发电装置工业用并网太阳能电站图二两种典型的太阳能发电方式评估太阳能变换器的性能的测试系统包含如下各部分：太阳能光伏器件模拟单元：模拟各种太阳能光伏阵列的光伏特性，用于评估太阳能光伏变换器在各种驱动状态下的输出特性，同时也可评估变换器的最大功率点跟踪（MPPT）算法的效果电网模拟器：模拟市电电网，用以评估太阳能光伏变换器向电网馈送电能的能力模拟负载：模拟系统中正常的功率消耗，用于考察太阳能光伏变换器在不同用电状况下的功率输出特性测量单元：用于测量电能质量单元，用以考察太

5、阳能光伏变换器的输出电能的质量，以及我们关心的各类谐波指标(Harmonics)、功率因数（PowerFactor）以及闪烁值（Flicker）性能。三、太阳能光伏变换器测量系统在前面的介绍中我们粗略的解释了太阳能光伏变换器测量系统的组成，这里我们详细介绍这个系统的组成和主要功能，图三是这个系统的组成图，图四为系统原理图。在图三中，我们可以清晰的看到系统中包括光伏器件模拟器、电网模拟单元以及能量吸收单元，上图中同样也标明了能量的流动方向和比例，应用这个系统，我们可以方便的完成太阳能光伏变换器的全部特性的测试

6、，下面我们对各个部分进行详细说明：©北京千里顺风电讯技术有限公司ID:KS-AN009A1免费服务热线:8008107051网址：www.kilosense.com.cnE-mail:info@kilosense.cn3©北京千里顺风电讯技术有限公司ID:KS-AN009A1免费服务热线:8008107051网址：www.kilosense.com.cnE-mail:info@kilosense.cn4图三太阳能转换器（光伏逆变器）测试系统的组成图四太阳能转换器（光伏逆变器）测试系统的组成原理图太阳能光伏器

7、件模拟器在太阳能光伏变换器的测试过程中，为了保证测量的重复性并在室内完成测量，我们不可能将变换器接在真实的太阳能光伏器件上，因此应该在测量系统中提供一个太阳能光伏器件模拟装置，来模拟各种光照、温度以及负载条件下的光伏器件的输出。光伏器件（光伏电池、模组以及阵列）模拟器具有下面的三种模拟方式：1.完全模拟方式，在图一中，我们可以看出太阳能光伏电池单元的等效电路，用户只按照图六的软件界面上设定光伏器件的各种参数，例如：串联电阻（Rs）、并联电阻（Rshunt）、旁路二极管（BypassDiode），同时输入光强

8、度和温度信息，系统就可以仿真输出满足要求的I-V特性。左图电流/电压曲线，右图各种光照条件下的输出功率曲线©北京千里顺风电讯技术有限公司ID:KS-AN009A1免费服务热线:8008107051网址：www.kilosense.com.cnE-mail:info@kilosense.cn5图五.太阳能光伏阵列的I-V曲线以及Power-V曲线2.实测数据模拟方式，用户可以将各种气候条件下测得的I-V特性曲线输入