2021.5 EPEM
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新能源New Energy
水电十四局大理聚能投资有限公司 曹学华 杨 博
摘要：以云南大理某光伏电站逆变器转换效率测试为例，以期为判断光伏并网逆变器的运行状态和改进提升光伏发电效率提供依据。 关键词：光伏；并网逆变器；效率；测试；分析
云
薄膜式压力传感器
南大理某光伏电站于2015年4月建成投产，电站共安装40台型号为YLSSL-500的光伏并网逆变器，该型号逆变器不带隔离变
压器，每台逆变器直流侧光伏组件容量和规格型号完全相同，电站投产运行以来各台逆变器交流输出电量差异较大，年度最大输出电量与最小输出电量比率超过1.08，为准确判断各台逆变器输出电量存在差异的原因，采取现场试验方式对并网逆变器转换效率进行了测试，并对测试结果进行了分析。 1 测试方法
1.1 测试对象
为准确了解云南大理某光伏电站逆变器的转换效率性能，通过对近3年逆变器交流侧输出电量分析，选取交流侧输出电量最大、最小和中间值各一台进行现场测试。逆变器基本性能参数为：直流输入侧。输入电压范围400~1000VDC、额定输入电压600VDC、额定输入电流900A、最大输入功率550kW ；交流输出侧。交流输出额定功率500kW、最大交流输出功率550kW、输出电压范围250~380VAC、输出频率50Hz。 1.2 测试方法
逆变器效率。结合国内光伏发电行业标准及现场测试条件，本文所述的并网逆变器效率包含逆变器最大转换效率ηmax 和平均加权总效率ηtc 。逆变器最大转换效率ηmax 指从早到晚的测试时段范围内，某一时刻输出能量与输入能量最大值的比值。平均加权总效率ηtc 指按照我国典型太阳能资源区的效率权重系数计算不同负载情况下逆变效率的加
权平均值。云南大理地区属于III 类资源区，加权因子系数见表1。按表中相关数据，则光伏逆变器平均加权总效率公式为ηtc =0.02η5%+0.06η10%+0.21 η25%+0.41η50%+0.28η75%+0.03η100%。
测试方法。如图1，将高精度功率分析仪接入到逆变器直流侧与交流侧，从早到晚每隔20ms（每分钟采集50次）采集逆变器全功率期间直流侧输入电压、输入电流及交流侧输出电压和输电电流，分别计算各采集时间点（每分钟）输出功率和输出效率，为直观展现逆变器效率，可将不同负载情况下转换效率拟合得到输出效率分布趋势图，同时可根据不同负载率工况的转换效率计算出逆变器平均加权总效率。
1.3 测试仪器及测试环境
本测试选择日本横河WT1800高精度功率分析仪作为测试仪器，WT1800功率分析仪提供直接输入电压为1.5V~1000V（12个量程），提供直接输入电流为1A~50A（6个量程），其电压、电流精度为读数的0.05%，功率精度为读数的0.1%，采样频率50ms。逆变器周围空气温度10℃~40℃；逆变器周
图1 并网逆变器效率检测框图
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围相对湿度<90%，无凝露；光辐射条件：测试时段内满足逆变器输入功率达到额定值。
分界开关控制器2 测试结果及分析
2.1 测试结果
展频原理
选取3台并网逆变器，为便于描述，将年度交流侧输出电量最大、中间、最小的分别命名为A、B、C 并网逆变器，其逆变器转换效率测试结果分别为：评价加权总效率97.42%/97.206%/97.916%，最大转换效率96.947%/96.548%/96.360%，最大转换效率负载点51.94%/51.69%/51.18%。
表2 A
并网逆变器转换效率测试结果
表4 C
并网逆变器转换效率测试结果
A、B、C 并网逆变器负载率在10%以上工况时，转换效率大于95%，负载率在51.5%左右时转换效率最大，其值大于96%但小于97.5%，满足《光伏发电并网逆变器技术规范》（NB/T32004-2013）中“转换效率最大值不低于96%”技术要求；A、B、C 并网逆变器平均加权总效率大于97%但小于98%，
满足《并网光伏电站性能监测与质量评估技术规范》（CNCA/CTS0016-2015）中“中国加权效率≧96%”技术要求；A、B、C 并网逆变器最大转换效率和平均加权总效率，不满足《光伏发电并网逆变器技术规范》（NB/T32004-2018）中“三相非隔离型逆变器功率大于20kW 的，最大转换效率≧98.5%，平均加权总效率≧98”。
生产圆珠笔>跛行回家
C 并网逆变器最大转换效率和平均加权效率均略大于A、B 并网逆变器，但C 并网逆变器交流输
出电量小于A、B 并网逆变器交流输出电量，且差异较大，由此说明本电站逆变器交流侧输出电量存在差异与逆变器自身转换效率没有关系；逆变器的转换效率与自身所选取的功率半导体器件和MPPT 中的控制算法有关，对于同型号同批次并网逆变器最大转换效率和平均加权效率基本相同[1-2]；结合云南大理某光伏电站组件布置情况，光伏区域属于典型的山地喀斯特地貌区，建设期没有进行场地平整，部分低洼区域组件存在一定程度的山地陡坡遮挡，虽然这种局部阴影遮挡只是在日出和日落时段表现明显，但仍对电站发电量存在较大影响。
参考文献
[1]刘书强，董双丽，林荣超.并网光伏逆变器效率现场试验技术分析.科技与创新,2016,14.
[2]包斯嘉，张双庆，等.光伏发电效率检测方法研究及案例分析.电气制动,2016,4.
净化水机
图2 A 并网逆变器转换效率曲线图图3 B 并网逆变器转换效率 图4 C 并网逆变器转换效率曲线图 曲线图
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