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逆变器在太阳能光伏系统中扮演着至关重要的角色。为了确保其正常运行与性能准确,逆变器测试项目变得不可或缺。本文将详细介绍逆变器测试的内容与步骤,助您全面了解这一过程。
逆变器测试项目包括以下几个关键方面:
首先,测试输入电压,涵盖直流侧与交流侧电压。确保电池板输出的直流电压达到逆变器最低电压标准,并验证输入电压正常。
其次,进行输出功率测试。通过同时测量电流和电压来计算功率,检验输出功率是否与设计相符,以及输出是否稳定,并评估逆变器是否具备保护功能。
接着,进行效率测试。以百分比表示逆变器效率,通过负载变化进行测试,考察效率的稳定性和MPPT功能。
再者,测试逆变器温度,监控其在高温下的工作状况,确保在不同环境下的正常运行。
此外,还需测试逆变器的保护功能,包括过压、过流、欠压保护等,确保其在异常电源情况下能够有效保护。
逆变器测试步骤如下:
一、准备测试设备,包括电压表、电流表、负载、温度计、信号发生器等。
二、检查逆变器的连接,确保电源与逆变器之间的连接良好,正确连接输入和输出端。
三、测试逆变器输入电压,使用电压表验证电池板输出电压与逆变器输入电压是否符合要求。
四、测试逆变器输出功率,通过测量电流与电压计算输出功率,确认是否满足设计标准,并检查输出稳定性与保护功能。
五、进行效率测试,使用信号发生器调整负载,评估逆变器效率与MPPT功能的稳定性。
六、测试逆变器温度,放置温度计监测逆变器在工作时的温度变化,确保其在高温环境下的正常工作。
七、测试逆变器的保护功能,故意制造电源异常情况,验证逆变器的过压、过流、欠压保护等。
八、根据测试结果调整逆变器设置,确保其能够正常运行并输出稳定。
1.输出电压的稳定度
在光伏系统中,太阳能电池发出的电能先由蓄电池储存起来,然后经过光伏逆变器逆变成220V或380V的交流电。但是蓄电池受自身充放电的影响,其输出电压的变化范围较大,如标称12V的蓄电池,其电压值可在10.8~14.4V之间变动(超出这个范围可能对蓄电池造成损坏)。对于一个合格的逆变器,输入端电压在这个范围内变化时,其稳态输出电压的变化量应不超过额定值的Plusmn;5%,同时当负载发生突变时,其输出电压偏差不应超过额定值的±10%。
2.输出电压的波形失真度
对正弦波逆变器,应规定允许的最大波形失真度(或谐波含量)。通常以输出电压的总波形失真度表示,其值应不超过5%(单相输出允许l0%)。由于逆变器输出的高次谐波电流会在感性负载上产生涡流等附加损耗,如果逆变器波形失真度过大,会导致负载部件严重发热,不利于电气设备的安全,并且严重影响系统的运行效率。
3.额定输出频率
对于包含电机之类的负载,如洗衣机、电冰箱等,由于其电机最佳频率工作点为50Hz,频率过高或者过低都会造成设备发热,降低系统运行效率和使用寿命,所以太阳能逆变器的输出频率应是一个相对稳定的值,通常为工频50Hz,正常工作条件下其偏差应在Plusmn;l%以内。
4.负载功率因数
表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。正弦波逆变器的负载功率因数为0.7~0.9,额定值为0.9。在负载功率一定的情况下,如果逆变器的功率因数较低,则所需逆变器的容量就要增大,一方面造成成本增加,同时光伏系统交流回路的视在功率增大,回路电流增大,损耗必然增加,系统效率也会降低。
5.逆变器效率
逆变器的效率是指在规定的工作条件下,其输出功率与输入功率之比,以百分数表示,一般情况下,光伏逆变器的标称效率是指纯阻负载,80%负载情况下的效率。由于光伏系统总体成本较高,因此应该最大限度地提高光伏逆变器的效率,降低系统成本,提高光伏系统的性价比。目前主流逆变器标称效率在80%~95%之间,对小功率逆变器要求其效率不低于85%。在光伏系统实际设计过程中,不但要选择高效率的逆变器,同时还应通过系统合理配置,尽量使光伏系统负载工作在最佳效率点附近。
6、额定输出电流(或额定输出容量)
表示在规定的负载功率因数范围内逆变器的额定输出电流。有些逆变器产品给出的是额定输出容量,其单位以VA或kVA表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为1(即纯阻性负载)时,额定输出电压为额定输出电流的乘积。
7、保护措施
一款性能优良的逆变器,还应具备完备的保护功能或措施,以应对在实际使用过程中出现的各种异常情况,使逆变器本身及系统其他部件免受损伤。
(1)输入欠压保户:
当输入端电压低于额定电压的85%时,逆变器应有保护和显示。
(2)输入过压保户:
当输入端电压高于额定电压的130%时,逆变器应有保护和显示。
(3)过电流保护:
逆变器的过电流保护,应能保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作,使其免受浪涌电流的损伤。当工作电流超过额定的150%时,逆变器应能自动保护。
(4)输出短路保户
逆变器短路保护动作时间应不超过0.5s。
(5)输入反接保护:
当输入端正、负极接反时,逆变器应有防护功能和显示。
(6)防雷保护:
逆变器应有防雷保护。
(7)过温保护等。
另外,对无电压稳定措施的逆变器,逆变器还应有输出过电压防护措施,以使负载免受过电压的损害。
8.起动特性
表征逆变器带负载起动的能力和动态工作时的性能。逆变器应保证在额定负载下可靠起动。
9.噪声
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