新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统

doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.09.003

华电技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (9): 23-30.doi: 10.3969/j.issn.1674-1951.2021.09.003

新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统

苏小玲^1a(), 杨军²(), 甘嘉田²(), 李正曦²(), 司杨^1b(), 高梦宇^1b()

1.青海大学 a.水利电力学院;b.新能源光伏产业研究中心,西宁 810016
2.国网青海省电力公司,西宁 810008

收稿日期:2021-05-30 修回日期:2021-06-30 出版日期:2021-09-25 发布日期:2021-09-23
作者简介:苏小玲（1986—）,女,青海西宁人,高级工程师,博士,从事新能源发电最优控制、微电网技术方面的研究（E-mail： suxiaoling@qhu.edu.cn）。
杨军（1989—）,男,青海西宁人,高级工程师,工学硕士,从事光伏发电并网检测技术方面的研究（E-mail： 13109743069@163.com）。
甘嘉田（1995—）,女,青海西宁人,工程师,从事新能源电力系统仿真技术方面的研究（E-mail： dianaellena@126.com）。
李正曦（1990—）,男,青海西宁人,工程师,工学硕士,从事光伏发电并网检测技术方面的研究（E-mail： 18209783306@163.com）。
司杨（1982—）,男,四川绵阳人,副教授,博士,从事清洁能源综合利用方面的研究（E-mail： siyang@qhu.edu.cn）。
高梦宇（1987—）,男,青海西宁人,讲师,博士,从事表面材料方面的研究（E-mail： gmydhxy111@163.com）。
基金资助:
青海省重点研发与转化计划项目(2021-GX-109);青海省基础研究计划项目(2021-ZJ-948Q)

Engineering test system for the performance of a new type photovoltaic inverter involved in power grid

SU Xiaoling^1a(), YANG Jun²(), GAN Jiatian²(), LI Zhengxi²(), SI Yang^1b(), GAO Mengyu^1b()

1. a.School of Water Resources and Electric Power;b.New Energy （Photovoltaic） Industry Research Center,New Energy （Photovoltaic） Industry Research Center,Qinghai University,Xining 810016,China
2. State Grid Qinghai Electric Power Company,Xining 810008,China

Received:2021-05-30 Revised:2021-06-30 Online:2021-09-25 Published:2021-09-23

摘要/Abstract

摘要：

为解决光伏逆变器检测方法和测试系统难以全面评估逆变器运行性能的问题,提出了光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统。通过增加电站及接入点选址、经济效益等指标提升了测试方案的适用性及测试方案整体性能评估能力,弥补了原有测试方案仅从功率输出特性、电能质量、安全性能、系统效率等常规测试内容方面进行性能评估的不足。在满足光伏逆变器工程应用要求和光伏电站并网标准测试内容的基础上,实现新型光伏逆变器的并网性能全面评估。通过对3种规格的碳化硅（SiC）光伏逆变器开展涉网运行性能测试,验证了新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统的可行性和有效性。

关键词: 光伏逆变器, 涉网性能, SiC器件, 工程测试, 碳中和, 源-网-荷协调

Abstract:

Since the conventional test method and test system for photovoltaic inverters cannot comprehensively evaluate the performance of inverters,a new engineering test system for the performance of photovoltaic inverters involved in power grid is proposed.By adding indicators such as site selection of power stations and access points and economic benefits,the applicability and performance evaluation capability of the method has been improved,making up the shortcomings of the original evaluation method which only assesses conventional test indicators such as power output characteristics,power quality,safety performance and system efficiency.The method not only meets the requirements of PV inverters'engineering application and test items of grid-connected standards for photovoltaic power stations,but also provides a comprehensive evaluation for the performance of a new type photovoltaic inverter involved in power grid.The onsite engineering test results of three types of silicon carbide（SiC） based PV inverters verifies the feasibility and effectiveness of the proposed test system for the performance of the new photovoltaic inverter involved in power grid.

Key words: PV inverter, grid related operation performance, SiC power electronic device, onsite engineering test, carbon neutrality, coordination of generation-network-load

中图分类号:

TM76

苏小玲, 杨军, 甘嘉田, 李正曦, 司杨, 高梦宇. 新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统[J]. 华电技术, 2021, 43(9): 23-30.

SU Xiaoling, YANG Jun, GAN Jiatian, LI Zhengxi, SI Yang, GAO Mengyu. Engineering test system for the performance of a new type photovoltaic inverter involved in power grid[J]. Huadian Technology, 2021, 43(9): 23-30.

图/表 13

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参考文献 25

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参数	逆变器容量/kW
参数	15	30	50
直流侧最大电压/V	1 000	1 000	850
MPPT电压范围/V	380~800	500~850	450~800
直流侧最大电流/A	20	22/30/30	120
额定输出功率/kW	15	30	50
额定输出电压/V	230/380	230/380	230/380
交流侧最大电流/A	22	52	90
工作频率/Hz	50	50	50
功率因数范围	-0.8~0.8	-0.8~0.8	-0.8~0.8
工作温度范围/°C	-25~60	-20~50	-20~50

逆变器容量/kW	逆变器对地绝缘电阻/MΩ
逆变器容量/kW	正母排	负母排
15	2.0	2.0
30	1.8	2.0
50	2.1	2.1

逆变器容量/kW	连接电阻/Ω
15	0.7
30	0.8
50	0.7

测试指标		逆变器容量/kW
测试指标		50	30	15
电压偏差	A相	0.3	0.2	0.3
	B相	0.3	0.2	0.3
	C相	0.2	0.3	0.2
频率偏差		0.132	0.122	0.126
三相电压不平衡度		0.09	0.08	0.09

测试指标		逆变器容量/kW
测试指标		50	30	15
电压偏差/%	A相	1.82	0.91	0.45
	B相	0.91	1.36	0.45
	C相	2.73	2.27	0.68
电压谐波含量与畸变率/%		0.91	0.91	0.92
三相电压不平衡度/%		0.25	0.89	0.28
直流电流分量/mA	A相	432	246	311
	B相	327	258	258
	C相	406	212	297
电压波动与闪变/V	A相	0.212	0.212	0.191
	B相	0.212	0.202	0.193
	C相	0.202	0.212	0.186
功率因数		0.99	0.99	0.99

新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统

Engineering test system for the performance of a new type photovoltaic inverter involved in power grid

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项目	参数
比对仪表辐射量（倾角为60°）/(kJ·m^-2）	33 681
电站仪表辐射量（倾角为60°）/(kJ·m^-2）	38 793
修正系数	0.868

年份	运行监测累计辐射量	辐射量测量误差修正值
2018	11 713	10 166.884
2019	12 256	10 638.208
2020	12 354	10 723.272

项目	参数（方阵斜面10°）
E_P/(kW·h)	166 519 600
H_A/[(kW·h）·m^-2]	10 642.886
P_A/kWp	20 581.5

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