一种光伏逆变器参数的辨识试验系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种光伏逆变器参数的辨识试验系统，该系统的逆变器（8）的直流输入侧的测试装置（3）一端与直流电源（2）连接，另一侧的交流输出侧的测试装置依次与开关（6）和电网模拟装置（7）连接；所述逆变器（8）与数据采集装置（5）并联。该系统可以为电网分析提供准确的光伏逆变器参数，提高运行可靠性与运营经济性。本实用新型专利技术利用现有的光伏发电系统试验检测平台，得到光伏逆变器模型参数辨识的结果，及时反应太阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对参数的影响。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电参数辨识
的试验系统，具体讲涉及一种光伏逆变器参数的辨识试验系统。
技术介绍
光伏(PVor photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic powersystem)的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。太阳能发电是新兴的可再生能源技术，目前已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点，是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质，再利用传统蒸汽发电设备发电，近年来产业化示范项目开始增多。电力系统参数的正确性是电力系统潮流计算、网损分析、故障分析、保护装置定值计算、稳定性分析、电网结构设计等应用分析功能的基础。近年来，随着光伏发电接入系统比例的不断增加，光伏发电对电力系统的影响日益凸显。因此，研究光伏发电对电力系统的影响变得迫切，建立能够准确反映并网光伏发电系统的模型和各种参数是开展相关研究的关键。在光伏发电系统中，光伏发电单元必须通过逆变器将直流电转换为交流电来与电网或负载相联，因此逆变器在光伏发电系统中具有举足轻重的作用。目前，在光伏逆变器模型参数的实际使用中，由于缺少实测参数而直接采用设计参数，以及运行环境变化等原因，易造成运行人员对逆变器模型参数掌握不准确，从而降低模型的可靠性，导致电网模型的各项应用分析可信度大大降低，影响电网的安全稳定运行。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种光伏逆变器模型参数的辨识试验装置，可以为电网分析提供准确的光伏逆变器参数，提高运行可靠性与运营经济性。解决方案为:一种光伏逆变器参数的辨识试验系统，其改进之处在于:所述系统的逆变器8的直流输入侧的测试装置3 —端与直流电源2连接，另一侧的交流输出侧的测试装置依次与开关6和电网模拟装置7连接；所述逆变器8与数据采集装置5并联。进一步的，所述数据采集装置5为示波器和/或录波仪。进一步的，所述测试装置为功率分析仪。进一步的，所述直流电源2是可控直流电源；所述可控直流电源是模拟太阳能光伏电池输出直流电能IV特性曲线的受控电流源设备。进一步的，所述开关6是并网开关。进一步的，所述电网模拟装置为模拟电网的端口电压和频率的设备。进一步的，所述逆变器8是待辨识的光伏逆变器。与现有技术相比，本技术达到的有益效果是:1、可以为电网分析提供准确的光伏逆变器参数，提高运行可靠性与运营经济性。2、利用现有的光伏发电系统试验检测平台，得到光伏逆变器模型参数辨识的结果，及时反应太阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对参数的影响。附图说明图1是本技术的系统框图；附图标记:1-逆变器；2_直流电源；3_测试装置I ;4_测试装置II ;5_数据采集装置；6_开关；7-电网模拟装置。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的详细说明；—、系统连接及装置功用如图1所示，图1为本技术的系统框图；1、直流电源2与测试装置13相连后与逆变器I的直流输入端相连，逆变器I的交流输出端与测试装置Π4相连，功率分析仪114的另一侧与开关和电网模拟装置依次相连。数据采集装置5为示波器和/或录波仪；测试装置为功率分析仪；直流电源2是可控直流电源；可控直流电源为旋转并流机组和/或静止式可控整流器；开关6是并网开关；逆变器8是待辨识的光伏逆变器。2、功率分析仪用以测量逆变器功率转换的电机效率和总效率，功率分析仪I测量逆变器的直流输入功率，功率分析仪II测量逆变器的交流输出功率。3、示波器/录波仪用来采集并记录逆变器I的输入、输出波形，也可用来记录逆变器的输入电气量和输出电气量。当对逆变器的直流侧及交流侧设置扰动试验，辨识太阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对逆变器的参数的影响，获得试验参数。4、可控直流电源是一种模拟太阳能光伏电池输出直流电能IV特性曲线的受控电流源设备。用于模拟太阳能光伏电池特性，在一定范围内，当改变其端口电压时，可控直流电源按照太阳能光伏电池IV特性曲线输出直流电流。常用的可控直流电源有以下三种:(I)旋转变流机组一用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。(2)静止式可控整流器一用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。(3)直流斩波器或脉宽调制变换器一用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。5、电网模拟装置:与逆变器交流侧连接，模拟实际电网特性，可设置电压扰动、频率扰动，即可改变逆变器端口电压幅值和频率，测试逆变器的交流特性。二、实施方式1、结合附图1对试验系统的实施过程说明:可控直流电源2模拟光伏阵列直流电能IV特性，输出后经过功率分析仪3后，与待辨识的逆变器I相连；逆变器I的交流输出侧经过功率分析仪4与并网开关6相连，并网开关6控制逆变器与电网模拟装置7的开断；并网开关6触头闭合时，形成用于模拟并网光伏发电系统的试验系统。当测试逆变器参数时，待辨识的逆变器I与示波器/录波仪5与逆变器并联。当待辨识的逆变器I启动时，同步采集并记录逆变器I的输入波形和输出波形，直到逆变器I稳定运行；逆变器I稳定运行阶段，示波器/录波仪5记录逆变器的输入电气量和输出电气量，从而获取逆变器参数。当测试阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对逆变器参数的影响时，可控直流电源2的最大功率点功率值设置为逆变器I的额定功率；电网模拟装置7电压、频率调节为逆变器工作的额定值；并网开关6闭合；运行试验回路。设置不同的试验条件，通过对直流侧及交流侧设置扰动试验，观察示波器/录波仪5的数据，辨识太阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对参数的影响，从而获得所需试验参数。2、获取逆变器数据试验，举例说明:a.可控直流电源模拟光伏阵列输出特性；b.设置可控直流电源的最大功率点功率值为逆变器额定功率；c.调节电网模拟装置7电压和频率为逆变器工作的额定值；闭合并网开关6 ；d.启动待辨识的逆变器，此时示波器/录波仪5与逆变器I并联，同步采集并记录待辨识的逆变器I启动时刻输入、输出波形，直到逆变器稳定运行；e.逆变器稳定运行阶段，示波器/录波仪记录逆变器输入、输出电气量:输入电压、电流，输出电压、电流；f.改变电网模拟装置7的电压或频率，或改变模拟光伏阵列输出特性的可控直流电源的输出电流大小，重复上述过程，获得逆变器参数。g、通过对直流侧及交流侧设置扰动试验，辨识太阳辐照度、环境温度、电网侧电压扰动、频率扰动等对参数的影响，获得干扰对逆变器影响的试验参数。最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。权利要求1.一种光伏逆变器参数的辨识试验系统，其特征在于:所述系统的逆变器(8)的直流输入侧的测试装置(3) —端与直流电源(2)连接，另一侧的交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变器参数的辨识试验系统，其特征在于：所述系统的逆变器（8）的直流输入侧的测试装置（3）一端与直流电源（2）连接，另一侧的交流输出侧的测试装置依次与开关（6）和电网模拟装置（7）连接；所述逆变器（8）与数据采集装置（5）并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施涛，周昶，曲立楠，陶琼，陈宁，朱凌志，姜达军，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
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