BPDC1000-EV太阳能电池阵列模拟器如何测试逆变器？

当测试太阳能电池组件MPP模拟器时，独立连接的逆变器在一定条件下找到最大功率点(MPP)，以提供太阳能组件或电网的最大功率。他们改变太阳能电池板或太阳能电池板的负荷，直到他们在面板或电池板的第四条曲线上找到一个能提供最大功率的点。然后，逆变器将直流电转换成交流电，交流电可以在本地使用，也可以传输到电网。图1显示了典型太阳能电池板的曲线IV和沿曲线各点的可用功率。

图一：这张照片中的蓝线显示了典型太阳能电池的曲线IV。红线表示沿曲线各点的可用功率。

为了有效地测试光伏逆变器的效率，您需要一个能够精确模拟太阳能电池板或电网性能的太阳能电池板模拟器。使用实际的太阳能电池板或电池是不方便的，因为你不能控制它的性能，以模拟所有条件所需的水平。

为了模拟太阳能模块或电池板，逆变器的设计者和制造商使用现代数字电源。与控制软件相结合，这些系统可以模拟高达1兆瓦的太阳能电池板。

准确地模拟太阳能模块来测试逆变器是一项相当复杂的任务。如前所述，逆变器是不断改变输入电阻，同时寻找Mpage模拟器必须以与太阳系相同的方式对这些电荷变化做出反应。仿真不仅要支持输出功率，还必须遵循曲线IV来模拟太阳能电池板或电网。

更复杂的是：许多太阳能逆变器在连接到光伏板的直流输入上产生替代波。在单相逆变器中，纹波的频率是线路频率的两倍(美国型号为120Hz)。通常情况下，你需要一个电源来抑制这种波，但太阳能电池板模拟器的电源不应该抑制它。事实上，越来越多的逆变器(几乎所有的微逆变器)可以准确地测量纹理电压和电流的幅值和相位，以快速确定MPP矩阵。这种方法允许逆变器比使用传统抖动技术(有时称为“扰动和观察”)的转换器更快地找到MPP。当云量和辐射强度变化时，更快的MPP跟踪提高了效率。

现代太阳能模拟器的另一个要求是灵活性。每一块太阳能电池板都有自己的特点。太阳能电池板模拟器必须是可编程的，以确定逆变器设计将如何与所有这些不同类型的太阳能电池板一起工作。

最后，太阳能电池板模拟器必须测量和记录逆变器的交流输出，并将数据与直流输入相结合。这就结束了测试周期，你可以看到逆变器设计的有效性。整个系统流程图如图2所示。

图二：用于在离线模式下测试光伏逆变器的系统由一台计算机组成，该计算机模拟直流电源系统、功率计、交流负载和光伏网络控制。您可能还需要一个数字示波器(DSO)来监控逆变器的输出波形。

为了保持准确的曲线测试，太阳能电池板模拟器的输出必须忠实地遵循太阳能电池板或太阳能电池板的曲线IV。这意味着它必须像太阳能电池板一样对测量逆变器产生的不断变化的充电条件做出反应。为了评价模拟器的性能，必须考虑三个参数：跟踪精度MPP、输出噪声电流和输出电压与电流之间的相位误差。

跟踪精度MPP测量模拟器在动态条件下与编程曲线IV的偏差，严重磨损的模拟器不能准确地模拟光伏面板。

过多的输出噪声电流和相位误差会使反射器MPP变得困难甚至不可能。在现实世界中，太阳能电池板或阵列的输出电压和输出电流之间的相位差基本上为零，即使逆变器使用MPP跟踪策略快速改变负载。在可见相位误差的情况下，逆变器可以锁定在非MPP曲线的位置。

太阳能模拟器软件除了电气规格外，太阳能模块模拟器还需要易于使用的软件来提供必要的测试数据。其中包括：

更新速度。每秒更新20次，实时跟踪逆变器行为。

易于编程。在开发环境中，您需要快速更改测试曲线或开发自己的IV曲线。用户应该能够方便地输入参数数据或从其他来源导入数据。

辐射曲线库。太阳能电池板曲线库的存在意味着您不需要生成自己的IV曲线，您可以轻松地检查您的逆变器设计将如何与不同的太阳能电池板一起工作。一组辐射分布的存在允许用户模拟几乎任何类型的环境条件。

表单建模。模拟软件必须模拟太阳能电池板和单个电池。您应该能够创建表，然后允许模拟器的输出反映整个表的输出。为了使您的模拟更加真实，您需要能够模拟阴影、老化和有缺陷的模块的影响。

获得可靠的逆变器测试结果的唯一方法是使用光伏网络模拟器来重现太阳能电池板或电网的功率。仿真器不仅必须提供显著的输出功率，还必须足够灵活，以快速响应负载电阻的变化，并保持在曲线IV上。能够这样做的模拟器保持曲线，并给出最好的测试结果。

审核编辑：汤梓红