摘要：目前新能源發(fā)電已經成為了一種主流的發(fā)電方式,，各界對于它的關注也是逐漸增加,。但是其中的發(fā)電核心逆變器是如何測試,，其中的測試難點以及逆變器的性能診斷是如何進行的呢？這篇文章將會帶您快速了解,。

一、2020年新能源發(fā)電的發(fā)展

新能源主要包含風能、太陽能,、生物質能、核能等,。近年,，在傳統(tǒng)能源供應日趨緊張，環(huán)境保護壓力加大的背景下，新能源成為我國重要的能源戰(zhàn)略,。十三五期間國家依舊“主打”低碳綠色,，從產業(yè)角度來看，光伏,、風電與核電等清潔發(fā)電產業(yè)將獲得利好,。

圖 1  2008-2018年全球光伏歷史新增裝機變化

二、核心設備逆變器的測試難點

光伏風電作為新能源發(fā)電中兩種主要形式,，作為發(fā)電的核心設備,，逆變器的功率與轉換效率的提升就成為設計與生產的重點。這里我們針對光伏風電發(fā)電,，來跟大家分享下測試的難點到底在哪里呢,？

圖 2  光伏風電行業(yè)發(fā)電的測試圖

難點1：功率、效率測試

光伏風電通過逆變器轉換時容易使波形信號容易發(fā)生畸變,。這些畸變的波形都是非正弦信號,，如含有豐富的高頻諧波分量。如果沒有高采樣率與高帶寬,，則無法對高頻成分進行準確測量,，因此其測量值與真實值存在巨大差距。

難點2：光伏與風電行業(yè)低電壓穿越（LVRT）測試

低電壓穿越規(guī)定,，當電網電壓跌落一段時間內,，并網裝置如太陽能逆變器或風力發(fā)電仍需維持輸出，直到電網電力恢復正常,。測試時要將這個過程波形全部保持記錄,，需要在保證采樣率的情況下長時間記錄，再針對數據進行分析,。

難點3：諧波測試標準

電源系統(tǒng)及并網設備的諧波,、間諧波測量方法和測量儀器技術標準，是國際電能質量測量標準中能準確測量電網諧波的標準,，由于光伏風電產生的電能一般會含有大量的諧波,，所以需要通過諧波測試標準才能準入并網。

三,、解決方案：

1. 功率,、效率測試

圖 3  光伏發(fā)電測試原理圖

如圖3所示我們可以看到光伏發(fā)電測試的重點就在于光伏逆變器的功率與效率值，PA8000功率分析儀采用全新的數據采集技術,，擁有突破性0.01%功率測量精度,，可以實現對轉換效率的準確測量。

同時,，PA功率分析儀支持7通道電壓電流同時測試,，一臺儀器可同時在多個點同時執(zhí)行功率測量,，可以為光伏逆變器、風力換流器的效率測試提供有力的數據支撐,。

2. 光伏與風電行業(yè)低電壓穿越（LVRT）測試

光伏行業(yè)的低電壓穿越過程如下：

圖 4  光伏行業(yè)的低電壓穿越測試原理圖

根據GB/T 19964-2012的要求光伏行業(yè)低電壓穿越測試需要滿足以下要求：

（1） 并網點電壓跌至0時,，若能在150ms內恢復到20%額定電壓，逆變器要保證在這150ms內不脫網,。

（2） 并網點電壓在發(fā)生跌落后的0.625s內若能從20%額定電壓開始恢復,，逆變器要保證不脫網連續(xù)運行625ms。

（3） 并網點電壓在發(fā)生跌落后的2s內若能夠恢復到額定電壓的90%時,，逆變器能夠保證不脫網繼續(xù)運行,。

風電行業(yè)的低電壓穿越過程如下：

圖 5  風電行業(yè)的低電壓穿越測試原理圖

根據GB/T 19963-2011的要求風電換流器低電壓穿越測試需要滿足以下要求：

（1） 風力發(fā)電機組輸出端電壓跌落至20%額定電壓時，風力發(fā)電機組能夠保證不脫網連續(xù)運行625ms,。

（2） 風力發(fā)電機組輸出端電壓在發(fā)生跌落后 2s 內能夠恢復到額定電壓的90％時,，風力發(fā)電機組應能保證不脫網連續(xù)運行。

圖 6  PAM管理軟件低電壓穿越數據分析

如圖6所示,，致遠電子針對光伏和風電行業(yè)在軟件上都加了專門的測試功能,，不僅可以解決光伏行業(yè)的低電壓穿越測試問題，更是特意加入了風電行業(yè)的低電壓穿越測試功能,，可以幫助風電行業(yè)用戶自主的對風電換流器進行低電壓穿越測試,。

3. 諧波測試標準

IEC61000-4-7諧波測試標準

IEC61000-4-7是電源系統(tǒng)及并網設備的諧波、間諧波測量方法和測量儀器技術標準,，是國際電能質量測量標準中能準確測量電網諧波的標準,。可以根據標準中的諧波限值標準分析測量對象的諧波含量是否超標,。

IEC諧波測量標準的頻譜分析間隔為5Hz,，諧波的幅值由諧波子組的均方根決定，對諧波含量的要求相比于普通諧波測試的舊標準嚴格了很多,，也更符合現實電網中的諧波含量分布情況,。配合IEC61000-4-7中諧波含量的限值標準分析，能提供更具說服力的諧波分析結果,。以IEC諧波測試標準的第7次諧波子組為例,，

圖 7  IEC61000-4-7諧波測試標準

VDE-AR-N4105德標諧波測試標準

VDE-AR-N4105是德國新頒布的低壓電源并網運行管理規(guī)定，其檢測難點在于測量設備必須提供高達178次諧波的測量結果來進行諧波分析,。因為VED-AR-N4105低壓并網標準要求諧波測量范圍覆蓋整個低頻域（約9KHz內）,，所以測試次數為8900/50=178(50Hz為第0次諧波)。

PA6000H系列功率分析儀可同時支持IEC與N4105德標諧波測試標準,，最大可支持500次諧波測量,，可以真實呈現出各次諧波成分和諧波失真因素（THD）。

圖 8VDE-AR-N4105標準

4. 閃變阻抗角測試

常規(guī)逆變器并網閃變測試需要RLC 負載,，但是對于大型逆變器,，使用RLC 負載已經不現實，所以IEC61400-21標準給出了在模擬電網情況下進行閃變阻抗角測試的方法,。PA 功率分析儀搭配PAM 上位機軟件可快速測算出不同閃變角下的短閃變值與閃變系數,。此外我們還針對性的優(yōu)化了鎖相算法，很好的解決了階躍抖動,，實現了更好的精度,。