光伏逆变器测试解决方案

1 目录第 1 章光伏逆变器测试解决方案 11.1 光伏逆变器原理与测试环节 11.1.1 光伏发电系统 11.2 光伏逆变器原理与测试解析 11.2.1 光伏逆变器原理 11.2.2 光伏并网逆变器发电系统测量平台 11.3 光伏并网逆变器认证规范 21.3.1 NB/T 32004-2013 技术标准 21.3.2 IEC61000-4-7 、 VDE-AR-N4105 谐波测量标准 21.4 致远电子光伏并网逆变器测试方案 31.4.1 功率分析仪管理软件 PAManager 31.4.2 低电压穿越 LVRT 测试 61.4.3 谐波与谐波畸变测量 91.4.4 防孤岛效应保护 131.4.5 MPPT跟踪效率与转换效率测量 151.4.6 功率因数、电压不平衡度、直流分量 181.4.7 过电压压 /欠电压保护、交流输出过频 /欠频保护 211.5 致远电子 PA6000 功率分析仪介绍 251.5.1 PA6000 功率分析仪基本参数 251.5.2 PA6000 功率分析仪功能 251.5.3 PAManager数据管理软件功能 261.5.4 PA6000 功率分析仪校准认证与校准体系 261 第 1章 光伏逆变器测试解决方案1.1 光伏逆变器原理与测试环节1.1.1 光伏发电系统光伏并网发电系统是的一种新能源发电系统， 其工作原理是先利用光伏半导体材料的光伏效应将太阳能转化为直流电， 然后通过交直流转换将直流电变成交流电， 最后通过电网将生成的交流电输送到用户端。 一般的光伏发电系统分为集中式系统和分布式系统两种。 集中式系统主要指建在荒漠地区的大型光伏电站， 能大量、 稳定地采集太阳能， 然后通过高压远距离供电方式为电网负载提供能源； 分布式主要指建于城市建筑物屋顶的光伏发电项目， 就近解决用户的用电问题， 通过并网实现供电差额的补偿与外送。 虽然电力传输的方式不一样，但两者都是一种并网型的光伏发电系统。图 1.1 光伏发电系统原理图1.2 光伏逆变器原理与测试解析1.2.1 光伏逆变器原理逆变器是一种用于将直流电转换成交流电的电力调整装置，其核心部分是逆变桥式回路。 通过控制逆变桥中的晶体管开关元件周期性地打开、 关闭， 将输入的直流信号转换成交流信号。 为了充分利用太阳能， 令整个发电系统以最大功率输出， 需要在逆变器直流输入端加入最大功率点跟踪（ Maximum Power Point Tracking ，简称 MPPT）电路。此外，根据实际应用中对输出信号质量的需求，还应该在电路中加入滤波器。图 1.2 逆变器内部结构图1.2.2 光伏并网逆变器发电系统测量平台如图 1.3 对于光伏逆变测试系统，一般利用 DC 电源模拟光伏电池，利用 AC 电源模拟电网，可控 RLC 负载模拟不同状态下的并网点负载情况。根据其电气参数测量要求，一般采用功率分析仪器作为主要测试工具，辅以 PC 端分析软件进行数据分析和报表生成。2 图 1.3 光伏并网逆变系统测量平台框图1.3 光伏并网逆变器认证规范1.3.1 NB/T 32004-2013 技术标准NB/T 32004-2013 是中华人民共和国能源行业标准光伏发电并网逆变器技术规范，具体要求测量的参数如下1． 电气参数额定输入输出；效率 MMTP 效率、转换效率。2． 电能质量要求谐波和波形畸变；功率与功率因数；三相不平衡度；直流分量。3． 电气保护功能低电压穿越；防孤岛效应保护；过压与过频保护。1.3.2 IEC61000-4-7 、 VDE-AR-N4105 谐波测量标准1． IEC61000-4-7 IEC61000-4-7 是国际电能质量测量标准中能准确测量电网谐波的唯一标准，并网设备（包括光伏逆变器） 依照该标准规定的测量方法得出的谐波测量结果才具有实际意义， 可以根据标准中的谐波限值标准分析测量对象的谐波含量是否超标。2． VDE-AR-N4105 VDE-AR-N4105 是德国新颁布的低压电源并网运行管理规定，自 2012 年起就在德国光伏逆变器行业中强制执行， 是目前世界上最严格的谐波检测标准。 其检测难点在于测量设备3 必须提供高达 178 次谐波的测量结果来进行谐波分析。 此外， 该标准还对有功功率控制精度、有功功率波动等参数有特殊测试要求。1.4 致远电子光伏并网逆变器测试方案致远电子作为一家高端仪器研发企业， 在高端测量仪器领域拥有十几年丰富的研发和市场经验， 引领着行业发展方向。 根据光伏逆变器行业的产品测试需求， 致远电子提供了基于PA6000 功率分析仪的光伏并网逆变器测试解决方案，其方案优势如下PAManager 软件自动数据筛选与负载点数据捕获功能 大幅减少测试过程中的人工操作与人工误差，提供最便捷准确的数据测量与数据分析方案；独有的真实低电压穿越测试技术 PA6000 功率分析仪在高达 10ms 数据刷新率支持下能对工频信号进行完整的半波分析， 业界唯一能真正实现低电压穿越测试数据波形记录与分析的测量方案；严格符合德国 VDE-AR-N4105 谐波测量标准 PA6000 功率分析仪在符合 IEC 谐波测量标准前提下，仍能提供 256 次谐波测量能力，是全球唯一能根据德国VDE-AR-N4105 标准要求测量 178 次谐波的分析仪器；准确捕捉防孤岛效应测试全程波形细节 200KS/s 采样率令 PA6000 功率分析仪能同时实现数据测量与示波器的瞬态波形分析功能，提供独一无二的便捷体验；同时支持各地区 MPPT 效率测试标准 支持动态与静态 MPPT 效率测量，且权重系数自由切换，方便导出各地区效率报表；同步误差低于 10ns，准确测量功率因数 PA6000 功率分析仪将功率输入单元的同步误差控制在 10ns 以内，能对功率因数、三相不平衡度等对电流电压相位差十分敏感的参数进行最精确的测量；半波分析技术实现过欠压、过欠频保护测试瞬时 业界最高 10ms 数据刷新率，可对工频信号进行半波分析，轻松捕获 50ms 内脱网电压信号。1.4.1 功率分析仪管理软件 PAManager 目前光伏并网逆变器测量一般都需要用到 PC 端数据分析软件， 通过功率测量仪器与 PC间的通信将测量数据上传给软件进行后续的数据记录和报表输出。 但是传统分析软件导出的报表只是把测量数据的值罗列出来， 测试人员往往需要花上大量的时间精力去人工分析寻找海量数据中的问题，分析结果容易出错，工作效率也十分低下。1． 致远电子 PC 端软件解决方案跟据实际光伏逆变器测试需要，致远电子提供了基于 PA6000 功率分析仪的配套 PC 端数据管理软件 PAManager（简称 PAM ）。 PAM 可以提供光伏逆变器测量常用的低电压穿越测试、谐波分析、 FFT 视图、周期波动、闪变分析等数据分析功能。另外，针对光伏逆变器测试中存在的数据测量分析效率低下问题，致远电子特地在 PAM 加入了两项特色功能智能筛选与负载点数据捕获，致力于提高测试人员的工作效率与仪器使用体验。PAM 自动数据筛选功能PAM 在测量过程中能实时地将异常数据自动筛选并标示，如图 1.4 所示。在客户进行自动测量完成后 PAM 能即时输出测量数据报表与异常数据分析结果，大幅提高工作效率。4 图 1.4 PAM 软件异常数据自动标示功能PAM 负载点数据捕获功能此外，为了满足实际测量现场的需要， PAM 还具备负载点数据捕获功能。此功能在谐波、 无功功率、 功率因数测量等需要在不同有功负载情况下进行测量的情况十分有用， 能有效避免了人手操作带来的测量误差。 在人工调节负载量程时， 完全由程序来自动捕获目标功负载点的瞬时相关参数，让测量变得更方便、更准确。自动测量功能界面如图 1.5 所示。图 1.5 PAM 软件自动测量功能VDE-AR-4105 标准自动化测试VDE-AR-4105 标准在光伏逆变器行业认证中应用越来越广泛， 针对此标准的测量项目， PAM具备有功功率调节精度测试、 电网过频下控制有功功率波动的测试、 功率因数和有功功率特征曲线测试、 三相不平衡最大幅度统计测试 4 种自动化测量功能， 能为使用者提供智能化的5 VDE-AR-4105 标准测试体验，减少人工操作，提升工作效率。图 1.6 PAM 软件有功功率调节精度测试功能图 1.7 PAM 软件功率因数和有功功率特征曲线测试功能6 图 1.8 PAM 软件三相不平衡最大幅度统计测试功能PA 系列功率分析仪管理软件 PAM 的设计从实际测量人员角度出发，通过数据筛选与负载点数据捕获功能大幅减少测试过程中的人工操作， 还具备实现各类标准自动化测试的软件定制服务， 能提供最便捷的数据测量与数据分析体验， 引领着功率分析仪器配套软件智能化的发展方向。1.4.2 低电压穿越 LVRT 测试如图 1.6 所示，当电网发生故障导致并网点电压跌落时，所有连接的光伏并网逆变器都应该在一定时间内保持与电网的连接， 向电网输出无功功率， 尽力维持电网电压， 避免电网持续跌落造成电网供电瘫痪。 因此， 必须对光伏逆变器进行低电压穿越 （ LVRT Low-Voltage Ride Through ）测试，检验其能否在并网点电压跌落时保持与电网持续连接。图 1.9 低电压穿越发生示意图1． NB/T 32004-2013 低电压穿越测试标准根据 NB/T 32004-2013 的要求， 当光伏逆变器并网时， 要求若并网点电压跌落时在一定范围内逆变器能不间断并网运行。具体有以下两个要求逆变器要具有并网点电压最低跌至 20额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms 的能力；并网点电压在发生跌落后的 2s 内若能够恢复到额定电压的 90时，逆变器能够保证不脱网继续运行。根据图 1.7 所示， 并网点电压处于曲线 1 以上范围时， 逆变器必须保证不脱网连续运行；若电压跌落超过 2s 仍未恢复到额定电压的 90，即并网点电压处于曲线 1 以下，且电压跌7 落时间超过 2s，则逆变器必须脱离电网。图 1.10 光伏逆变器低电压耐受能力要求根据 NB/T 32004-2013 标准，低电压穿越测试需要记录电压、有功电流、无功电流、有功功率、无功功率在不同的并网点跌落电压、不同的负载功率状态下随时间的变化。2． 致远电子低电压穿越测试方案与优势测量平台 PA6000 功率分析仪与 PAM 软件。基于 PA6000 功率分析仪的光伏逆变系统模拟测试平台， 是利用光伏方阵模拟器控制输入直流的数值， 电网模拟电源与逆变器连接模拟电网与逆变器的并网状态， 再通过调节电网模拟电压的输出电压仿真电网并网点电压跌落的状态。图 1.11 低电压穿越测试测试平台方案优势10ms 数据刷新率实现独有的真实低电压穿越测试低电压穿越需要对整个并网点电压跌落过程的电压波形进行分析。 但以业界同行的功率分析仪 WT**** 系列为例， 最高只能提供 50ms 的数据刷新率， 根本无法显示出周期为 20ms的工频电压波形。 PA6000 功率分析仪提供独有的 10ms 行业最快数据刷新率 ，成功突破在低电压穿越测试中对电压波形进行半波分析的技术难题， 成为当前 唯一能进行真正低电压穿越测试 的功率分析仪器注 致远电子利用单通道数据传输速度高达 2.5Gb/s 的 PCIE 通信架构，实现 PA6000 功率分析仪内部FPGA 数据采集与 CPU 数据处理之间的远超本地总线传输速度的高速数据交换，达到了 10ms 行业最快数8 据刷新速度。0.02 测量精度完美捕捉低电压穿越测试中的电压细节PA6000 功率分析仪提供 业界顶尖的 0.02 功率精度 ，能最准确地测量出并网点电压跌落的幅度， 为测试结果的准确性提供了有力的保障。 如此高的功率精度， 一是得益于 PA6000的前端调理电路中优秀的温漂、 噪声处理技术保持原始信号的精准度。 二是通过致远电子独特设计的 FPGADSP 大数据实时运算处理单元将采集到的大容量原始数据迅速处理完毕传输给 CPU，实现 精度与速度的完美结合 。3． 测试结果测量后的数据可通过上位机配套分析软件 PAM 进行图像显示与数据分析，如图 1.10、图 1.10 所示。收集的数据可以以数据报表的形式输出，如表 1.1 所示。图 1.12 PAM 软件低电压穿越测试波形显示图 1.13 PAM 软件低电压穿越测试结果分析9 表 1.1PAM 软件低电压穿越测试报表功率10-30测量参数 电压恢复后交流输出侧 A 相电压 UaVrms交流输出侧 B 相电压 UbVrms交流输出侧 C 相电压 UcVrms交流输出侧 A相电流 Ia（ Arms交流输出侧 B相电流 Ib（ Arms交流输出侧 C相电流 Ic（ Arms交流输出侧有功功率 P kw交流输出侧无功功率 Q kVar直流侧母线电压 UdcVdc直流侧母线电流 IdcA故障持续时间 S ms功率恢复时间 R s电压跌落前 穿越过程中短路相 跌落电压 跌落次数三项同时跌落 20 第一次跌落因此，拥有不可替代的 10ms 数据刷新率 与 0.02 测量精度的 PA6000 功率分析仪，搭配自动化测量软件 PAM 使用，能最便捷地获得最真实的低电压穿越测试结果，是 市场上唯一能提供完整低电压穿越测试电压半波分析 的测量解决方案。1.4.3 谐波与谐波畸变测量作为一种典型的非线性负载， 逆变器也是一种谐波源。 而并网型逆变器作为一种谐波源，在生产过程中必须通过谐波测量标准检验才能避免在使用时生成过量的谐波污染电网， 否则将会影响到电网的传输效率，企业也要承受来自供电局的罚款。图 1.14 光伏并网逆变系统中的谐波生成1． 谐波测试标准VDE-AR-N4105 VDE-AR-N4105 是德国新颁布的低压电源并网运行管理标准，其中谐波测量部分是当前世界上最严格的谐波检测标准， 引领着谐波测试标准的发展方向。 根据其要求， 测量设备必须在符合 IEC61000-4-7 谐波测量标准的情况下，仍能提供高达 178 次谐波的测量结果。IEC61000-4-7 IEC61000-4-7 是国际电能质量测量标准中能准确测量电网谐波的唯一标准。 该标准中的谐波测量算法是根据电网谐波特性设计的， 并为测量结果提供了对应的电流谐波含量限值参考指标。相比于不可靠的传统谐波测量方式，只有 IEC61000-4-7 谐波测量标准能为测试方提供最客观、 受行业认可的电网谐波测量结果。 根据该标准规定， 电网谐波分析需要测量电流的谐波、间谐波和高频谐波。10 注由于过去谐波测量标准对测量仪器的谐波的计算方法没有统一规定，导致谐波测量结果没有唯一的参考标准，根本无法正确反映出测量信号中的谐波含量。由于电网谐波污染问题的日益突出，为了满足对并网供电设备进行精确谐波测量的需要，国际电工协会（ IEC）提出了谐波测量技术标准 IEC61000-4-7 。该标准制定了面向并网供电设备谐波测量的计算公式与对应的电流谐波限值，让谐波测量具备准确性、权威性、一致性。NB/T 32004-2013 根据 NB/T 32004-2013 标准， 逆变器运行时， 注入电网的电流谐波总畸变率限值为 5，具体各次谐波电流含有率限值见表 1.2。表 1.2 各次谐波电流含有率限值奇次谐波次数 含有率限值（ ） 偶次谐波次数 含有率限值（ ）39 4.0 210 1.0 1115 2.0 1216 0.5 1721 1.5 1822 0.375 2333 0.6 2434 0.15 35 以上 0.3 36 以上 0.3 根据 NB/T 32004-2013 标准， 逆变器启动并置于正常工作状态， 在不同负载功率情况下（ 30、 50、 100）测量逆变器三相输出电流的各次谐波幅值与谐波含有率，至少测量36 次谐波，每个功率区间的连续采样时间不能少于 1min。2． 致远电子谐波测试解决方案与优势测量平台可控 RLC 负载、 PA6000 功率分析仪与 PAM 软件。利用 PA6000 功率分析仪测量逆变器输出的电流谐波并作谐波分析。 测量所得的数据通过通信接口传回 PC 端软件 PAM 进行报表输出。平台如图 1.12 所示。图 1.15 谐波分析测量平台方案优势11 高达 256 次 IEC 谐波测量，独家支持 IEC61000-4-7 与 VDE-AR-N 4105 标准PA6000 功率分析仪拥有 9600 个点， 256 次谐波测量的高端谐波分析能力，是 市面上唯一一种完整支持 VDE-AR-N 4105 谐波测量标准 的功率分析仪器， 能在 IEC 谐波测量方式下进行 178 次以上谐波测量个数测量， 为光伏逆变器提供最权威、 最精密的电流谐波分析结果。内嵌 IEC 谐波分析功能，便捷的现场测试体验传统的光伏逆变器测量方案都必须通过 PC 端分析软件进行 IEC 谐波分析， PA6000 功率分析仪却可直接在 仪器上实现 IEC 谐波分析功能 ，同时自动标示幅值超过限值的问题谐波数据，方便现场测试需要。3． 测量结果测量数据可通过 PC 端分析软件 PAM 进行数据图像显示与报表输出， 如图 1.13、 图 1.14、表 1.3 所示。图 1.16 谐波趋势12 图 1.17 柱图分析表 1.3 PAM 软件谐波测量输出报表作为市面唯一一种 同时支持 IEC61000-4-7 与 VDE-AR-N 4105 标准的谐波测量方案，PA6000 功率分析仪能提供基于 IEC 标准的 最真实 的谐波测量结果， PAM 软件能提供最便13 利的数据分析与报表输出功能体验。1.4.4 防孤岛效应保护孤岛效应是指当电网供电因故障或停电维修等情况发生电压异常而跳脱时， 各个用户端的并网逆变器发电系统却未能即时检测出停电状态而将自身从市电网络切离， 于是形成由光伏并网逆变发电系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛状况。如图 1.15 所示图 1.18 孤岛效应发生示意图孤岛效应令光伏发电系统附近的负载端持续有电流通过， 不但危及电网输电线路上维修人员的安全， 还会影响传输电能质量， 令电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定。 且当电网供电恢复后孤岛效应会造成的电网电流相位不同步，所以当光伏逆变器与电网并网连接时，应具备防孤岛效应保护功能。1． 防孤岛效应测试 NB/T32004-2013 标准根据 NB/T32004-2013 标准规定，若逆变器与电网直接的并网点出现电压、频率以及阻抗出现异常变化时，逆变器应在 2s 内停止向电网供电，同时发出警示信号。在测量逆变器的主动式防孤岛效应保护功能时，需要利用电网模拟电源和 RLC 负载来进行，并且测量设备要能同步测量出并网点的输出电压、频率和阻抗，检验逆变器防孤岛效应能力的可靠性。2． 致远电子防孤岛效应测试方案与优势测试平台 RLC 负载、 PA6000 功率分析仪与 PAM 软件。利用电网模拟电源与 RLC 负载来实现并网点负载不匹配的测试环境。根据标准规定的有功功率、无功功率与额定值的偏差百分比，通过调节 RLC 负载的电阻值和电抗值，制造各种并网点负载不匹配状态，测量逆变器从负载改变到断开所用的时间长短。图 1.19 防孤岛效应保护测试平台14 方案优势200KS/s 采样率与 2G 内存实现测量波形的瞬态记录与分析在防孤岛效应保护测试中，需要使用示波器进行整个电流跌落过程的波形记录和分析，计算被测逆变器在负载不匹配情况下的跳闸时间是否符合标准。 PA6000 功率分析仪拥有200KS/s 的高采样率和 2G 大容量内存，能对长达 20s 的测量信号进行保存及波形细节放大分析， 完美捕捉逆变器输出电流从负载不匹配发生到逆变器脱网两个时间点之间的所有信号细节，在屏幕上将测量数据的数值和波形同时显示。因此， PA6000 完全能取代防孤岛效应测试中示波器的位置， 实现独一无二的一机两用能力， 既减少测试人员的人工操作， 又降低光伏逆变发电系统测试平台的硬件成本。注在对时间测量值十分敏感的场合，或测量结果非常接近限制值时，使用 ZDS2000 系列示波器进行瞬态波形观察能获取更精准的测试结果。3． 测试结果PAM 软件提供防孤岛效应测试自动报表生成功能，输出报表如表 1.4 所示。表 1.4PAM 软件孤岛效应测量报表P EUT VDCkW V1 100 0 02 66 0 03 33 0 04 100 -5 -55 100 -5 06 100 -5 57 100 0 -58 100 0 09 100 5 510 100 5 -511 66 5 012 66 0 -513 66 0 -414 66 0 -315 66 0 -216 66 0 -117 66 0 118 66 0 219 66 0 320 66 0 421 66 0 522 33 0 -523 33 0 -424 33 0 -325 33 0 -226 33 0 -127 33 0 128 33 0 229 33 0 330 33 0 431 33 0 533 测试 C IB防孤岛效应保护33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB33 测试 C IB66 测试 B IB33 测试 C IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 B IB66 测试 A IB66 测试 B IB100 测试 A IB100 测试 A IB100 测试 A IB100 测试 A IB100 测试 A IB100 测试 A IB33 测试 C BL100 测试 A IB100 测试 A BL66 测试 B BL序号 P EUT额定 EUT 无功负载 QL PAC 额定 Q AC 额定 运行时间 ms 实测 Qf 评述基于 PA6000 功率分析仪和 PAM 管理软件的致远电子防孤岛效应测试解决方案， 20s波形回放和报表自动生成功能能为测试人员提供最便捷的测试体验。15 1.4.5 MPPT 跟踪效率与转换效率测量光伏系统工作时， 太阳电池在一定的温度和日照强度下具有唯一的最大功率点， 当太阳电池工作在该点时能输出当前温度和日照条件下的最大功率。 但由于太阳电池的输出特性受负荷状态、 日照量、 环境温度等因素的影响、 太阳电池阵列的电压和电流均发生很大的变化，从而使输出功率不稳定， 即最大功率点时刻变化。 为了充分利用太阳能以获取最大功率输出，必须跟踪、控制太阳电池的最大功率点、最大限度地利用太阳能。逆变器转换效率是选购光伏逆变器的核心参数之一， 转换效率的高低决定了逆变器的品质 ,对新能源产业的发展起着不可小觑的作用。目前，大多是太阳能电池的转换效率仅有10-20 左右， 在此背景下， 提升光伏逆变器的效率， 对于提升太阳能并网发电系统的整体效率显得至关重要。 高效率且具有低成本效益的逆变器成为评定太阳能发电系统优劣的关键指标。1． NB/T 32004-2013 测试标准根据 NB/T 32004-2013 的要求， MPPT 效率包括动态 MPPT 效率和静态 MPPT 效率， 测量方法按 EN 50530-2010 的要求进行或参见 NB/T 32004-2013 附录 K。静态最大功率点跟踪效率的测试要求根据 NB/T 32004-2013 标准，静态最大功率跟踪效率计算公式如下MPVSMPPDCDCMPPT TPTIU，∑n1ii,i,sta,η式中 值；逆变器输入电压的采样i,DCU值；逆变器输入电流的采样i,DCI大功率输出；从光伏方阵中得到的最PVSMPPP ,）；周期（不大于连续两个采样值之间的 ms20T）。总采样周期（不小于 min10MT静态最大功率点跟踪效率反应的是在给定静态 PV 组件的特性曲线上， 逆变器调节跟踪最大功率点的精度。注 i,DCU 和 i,DCI 必须是同一时间的采样值。动态最大功率点跟踪效率的测试要求根据 NB/T 32004-2013 标准，动态最大功率跟踪效率计算公式如下∑∑ ii,i,ji,,1 TIUTη DCDCPVSMPPMPPT,dyn P式中 的采样间隔； j,,j PVSMPPPT 值逆变器输入电压的采样i,DCU16 的采样间隔；、 i,i,i DCDC IUT 值逆变器输入电流的采样i,DCI大的功率输出从光伏方阵中得到的最， i,PVSMPPP所以 MPPT 动态最大功率跟踪效率测量，我们应该测出太阳电池输出的电压电流及最大功率输出，并进行上述公式的计算，才能得出结论。2． EN 50530 MPPT 跟踪效率测试标准欧洲静态 MPPT 效率和欧洲静态转换效率测试要求根据欧洲电工标准化委员会专门制定标准 EN 50530Overall Efficiency of Grid Connected Photovoltaic Iinverters 。标准给出了欧洲静态 MPPT 效率和欧洲静态转换效率的计算公式，分别如下stat100stat50stat30stat20stat105statstat20.048.010.013.006.003.0MPPTMPPTMPPTMPPTMPPTMPPTEURMPPTηηηηηηη100conv50conv30conv20convconv105convconv20.048.010.013.006.003.0ηηηηηηηEUR表 1.5 欧洲、 CEC 、广州权重系数加权因子 α 1 α 2 α 3 α 4 α 5 α 6 α 7欧洲效率权重 0.03 0.06 0.13 0.1 0.48 0.2 CEC 效率权重 0.04 0.05 0.12 0.21 0.53 0.05 上海、 广州效率权重 0.03 0.06 0.12 0.22 0.33 0.22 0.02 负载点1 2 3 4 5 6 7 5 10 20 30 40 75 100 3． NB/T 32004-2013 转换效率测量标准NB/T 32004 2013 中要求不带隔离变压器型逆变器的转换效率最大值应不低于 96，带隔离变压器型逆变器的转换效率最大值不低于 94。转换效率公式如下 ∫∫MMTTPP0dc0acconvdttdtt）（）（η式子中 Pdct表示逆变器 DC 输入端子输入的实时功率； Pact 表示逆变器 AC 输出端子输出的实时功率4． 致远电子 MPPT 、转换效率测试解决方案与优势测量平台 PA6000 功率分析仪与光伏逆变系统模拟测试平台。利用光伏方阵模拟器控制输入直流的数值， 电网模拟电源与逆变器连接模拟电网与逆变17 器的并网状态，再通过调节光伏方阵模拟器模拟太阳电池输出电压电流的变化。图 1.20 MPPT 效率、转换效率测量平台方案优势最多支持 7 个功率输入单元，输入功率与输出功率同步测试，进一步提高准确度传统测量转换效率， 由于测量设备通道数有限， 输入与输出只能分开测量， 这样导致采集到的数据缺乏同步性，由此算得的转换效率自然不准确。针对多路输入的光伏逆变器，PA6000 可轻松实现 4 通道输入， 3 通道输出同时采样， 并且 PA6000 内部采用高稳定度温度补偿的 100M 同步时钟 实现 7 通道的 ADC 同步采样 ， 同步采样时钟误差 小于 10ns， 满足高效能逆变器效率的极致测量要求。支持权重系数自由切换，方便导出各地区效率报表PAM 软件能够自由切换权重系数，支持欧洲效率、 CEC 效率、中国各地区权重系数计算，并能快速的导出相应地区的效率报表， PA6000 是业内 唯一支持效率权重系数自由切换的功率分析仪器。支持自定义效率公式，方便导出 MPPT 、转换效率报表支持自定义效率测试公式，能同时显示 6 个效率测试结果，方便同时测量 MPPT 效率，转换效率。 PAM 软件能够导出测试静态与动态 MPPT 报表，转换效率报表，方便检测机构进行操作，大大提高了工作效率。5． 测试结果测量后的数据可 PC 端分析软件 PAM 进行数据分析，导出记录报表如表 1.6 表 1.7 表1.8 所示。表 1.6 PAM 软件 MPPT 静态效率测试报表18 表 1.7 PAM 软件 MPPT 动态效率测试报表表 1.8 PAM 软件转换效率测试报表致远电子 PAM 软件能够方便的进行 MPPT 效率报表、转换效率报表导出、可自由选择欧洲、 CEC、中国各地区权重系数，方便进行效率计算 ,PA6000 是业内唯一支持效率权重系数自由切换的功率分析仪器。1.4.6 功率因数、电压不平衡度、直流分量良好的功率因数的确保， 可以减少供电系统中的电压损失， 可以使负载电压更稳定， 改善电能的质量。 通过改善功率因数， 减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件， 不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。电压不平衡度是逆变器输出三相电的重要指标， 三相不平衡有很大危害， 影响用电设备的安全运行， 增加线路的电能损耗， 电动机效率降低， 影响我们生活、 工业生产的方方面面。对于并网逆变器， 在并网开关合上的瞬间， 如果输出电压中有很大的直流分量， 则会在逆变器与电网之间出现很大的冲击电流，影响了进网电流 THD 。作为并网逆变器，为了获得更好的输出波形，保证电路的安全，要求输出电压中不含直流分量。1． NB/T 32004-2013 功率因数、电压不平衡度、直流分量测试标准功率因数测试要求根据 NB/T 32004-2013 标准， 当逆变器输出有功功率大于其额定功率的 50时， 功率因数应不小于 0.98（超前或滞后） ； 输出有功功率在 2050之间时， 功率因数应不小于 0.95（超前或滞后）。电压不平衡度测试要求根据 NB/T 32004-2013 标准，逆变器并网运行时（三相输出），引起接入电网的公共连19 接点的三相电压不平衡度不应超过 GB/T15543-2008 规定的限值。逆变器引起该点负序电压不平衡度一般不超过 1.3，短时不超过 2.6。根据连接点负荷情况及安全运行要求可做适当变动，但必须满足负序电压不平衡度应不超过 2，短时不超过 4的要求。直流分量测试要求根据 NB/T 32004-2013 标准， 逆变器额定功率并网运行时， 向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的 0.5或 5mA ，取两者中较大值。2． 致远电子功率因数、电压不平衡度、直流分量测试解决方案与优势测量平台 PA6000 功率分析仪与 RLC 负载。利用光伏方阵模拟器控制输入直流的数值， 电网模拟电源与逆变器连接模拟电网与逆变器的并网状态，再通过调节虚拟负载模拟负载点的功率变化，即可通过测量设备 PA6000 功率分析仪测出相应的参数，如图 1.18 。图 1.21 功率因数、电压不平衡度、直流分量的测量平台方案优势支持负载点变化自动捕获，降低人工操作失误风险由 PAM 软件 自动监控 整个测量过程，完成后直接导出测试不同负载点下的功率因数、电压不平衡度、直流分量的报表，大大提高检测的工作效率。温补同步时钟高达 100M ，同步误差小于 10ns 采用高稳定度温度补偿的 100M 同步时钟， 避免温度变化带来时钟漂移所引入的测量误差。同时保证任一通道 ADC 的采样相位同步，误差在 10ns 以内，减少测量时 U、 I 夹角的引入误差， 保证 功率因数测量精度 。不仅如此， 单独消零功能可以将特定输入通道的 DC 偏置设置为零值，这样可执行更精确的 测量直流分量 。3． 测试结果测量后的数据可通过 PAM 软件进行电压不平衡度，直流分量，功率因数的图像显示与数据分析，如下所示。20 图 1.22 PAM 软件矢量图与三相不平衡度显示图 1.23 PAM 软件直流分量与功率因数显示表 1.9 PAM 软件功率因数测试报表L1 L2 L330 0.95（超前或滞后）50 0.98（超前或滞后）70 0.98（超前或滞后）100 0.98（超前或滞后）设定负载点功率因数 要求21 表 1.10 PAM 软件电压不平衡度测试报表负载点 不平衡度概率大值 最大值 限值 短时限值30 1.30 2.605075100电压不平衡度（适用于三相样品）表 1.11 PAM 软件直流分量测试报表表 8.4.3.4负载点 相位 直流分量（ A）L1L2L3L1L2L3L1L2L3L1L2L31007550直流分量允许直流分量（ A）30测量功率因数、 电压不平衡度、 直流分量需要