光伏并网逆变器的逆变效率试验

实验名称：光伏并网逆变器的逆变效率试验

一、实验目的：

光伏并网逆变器的效率是决定光伏并网发电系统整体效率的重要参数。对其进行全面、有效的评估与测定，无论是对于光伏并网工程设计中逆变器的选取还是对于科研中逆变器的研究都具有重要的意义。

二、实验原理：

一个光伏并网逆变器由两部分组成，最大功率点追踪部分（从光伏阵列获得最大功率

MPP P ），和DC-AC 变换部分（将直流电dc P 变换为交流电ac P ）

。 （一）最大功率点跟踪效率（MPP-tracking efficiency ）

MPPT 效率，包括MPPTstat η与MPPTdyn η，指一段时间内，逆变器从太阳能电池组件获得的直流电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时段输出的电能的比值。静态最大功率点跟踪效率MPPTstat η，表征当太阳能电池输出特性曲线一定时，逆变器在多大程度上可以跟踪到太阳能电池的最大输出功率。而动态最大功率点跟踪效率MPPTdyn η可以用来衡量当太阳能电池输出曲线复杂多变情况下，逆变器对最大功率点跟踪的响应速度。MPPT 效率的数学计算公式为：

00()()M

M T dc MPPT T MPP

P t dt

P

t dt η=⎰⎰ 其中，()dc P t 表示逆变器从太阳能电池获得的实时功率；()MPP P t 表示太阳能电池理论上提供的实时的最大功率点功率。

（二）转换效率（Conversion efficiency ）

转换效率concv η是指，一段时间内。逆变器交流输出端输出的电能与直流输入端输入的电能的比值。其数学表达式为：

0()()M

M T ac conv T dc

P

t dt P

t dt η=⎰⎰ 其中，()ac P t 表示逆变器AC 输出端子输出的实时功率；()dc P t 表示逆变器DC 输入端子输入的实时功率。

（三）总效率（Overall efficiency ）

总效率t η表示，一段时间内．逆变器交流输出端输出的电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时间段输出的电能的比值，从定义可知：

00

()()M

M T ac t conv MPPT T MPP P t dt

P t dt ηηη=⋅=⎰⎰ 理论上的最大功率点跟踪效率、转换效率和总效率的计算公式如上所示，但是在实验过程中，无法得到()ac P t ()dc P t ()MPP P t 的表达式，只能测得其瞬时值，因此无法通过以上表达式计算出各个效率。在实际的实验过程中，测得其瞬时值表达式，并且多次测量计算其平均值，并通过以下计算获得最大功率点跟踪效率、转换效率和总效率。 最大功率点跟踪效率：dc MPPT MPPT P P η=

转换效率：

ac conv

dc

P

P η=

总效率：

ac t conv MPPT

MPPT

P

P

ηηη

=⋅=

三、实验接线图：

直直直直or直直直I dc P dc

U dc

P ac

U ac

EUT

AC

Gri

d

四、所用仪器和设备：

五、实验步骤：

1、按图所示接线，确保接线无误后合上开关。

2、记录dc I dc V dc P 的数据填入表格1；

记录ac V ac P 的数据填入表格2。

3、完成实验后，断开开关。

六、实验结果：

将测得的数据填入以下表格：

表1 直流部分数据记录表

表2 交流部分数据记录表

七、结果分析：

1、计算直流输入功率dc P =dc V dc I 及其平均值，与测量得到的dc P 进行比较；

2、分别计算最大功率点跟踪效率，转换效率和总效率： dc MPPT MPPT

P P η== ac conv dc

P P η== ac t conv MPPT

MPPT P P ηηη=⋅==

八、结论：