專利名稱：一種即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源發(fā)電與電氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置。
背景技術(shù)：
《可再生能源法》的頒布及實(shí)施，可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的基本原則已變得透明，光伏發(fā)電成本較高的呼聲也似乎有所減少，但并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變，在“關(guān)于制定階梯電價(jià)和促進(jìn)我國光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中，我國太陽能方面的幾位專家一致認(rèn)為 “從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來看，光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性，目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小，光伏發(fā)電將成為未來電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的”。現(xiàn)有的檢測工具只能對光伏電池板和逆變器在單一負(fù)載條件下分別進(jìn)行檢測，沒有辦法檢測光伏電池板和逆變器在多樣負(fù)載工作條件下的匹配情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明提出一種光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，實(shí)現(xiàn)光伏電池板和逆變器在多樣負(fù)載工作條件下的檢測。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，包括電源電路、標(biāo)準(zhǔn)光伏電池、待測光伏電池、光伏電池接入電路、蓄電池接入電路、蓄電池、逆變器接入電路、標(biāo)準(zhǔn)逆變器、待測逆變器、負(fù)載選擇器、光伏電池檢測負(fù)載電路、逆變器檢測靜態(tài)負(fù)載電路、逆變器動(dòng)態(tài)負(fù)載電路及DSP處理器，其連接關(guān)系如下電源電路的第一輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)光伏電池的輸入端，電源電路的第二輸出端連接待測光伏電池的輸入端，電源電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第一輸入輸出端，標(biāo)準(zhǔn)光伏電池的輸出端連接光伏電池接入電路的第一輸入端，所述的待測光伏電池的輸出端連接光伏電池接入電路的第二輸入端， 所述的光伏電池接入電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第二輸入輸出端，所述的光伏電池接入電路的輸出端連接蓄電池接入電路的輸入端，所述的蓄電池接入電路的第一輸入輸出端連接DSP處理器的第三輸入輸出端，所述的蓄電池接入電路的第二輸入輸出端連接蓄電池的輸入輸出端，所述蓄電池接入電路的輸出端連接逆變器接入電路的輸入端，所述的逆變器接入電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第四輸入輸出端，所述的逆變器接入電路的第一輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)逆變器的輸入端，所述的逆變器接入電路的第二輸出端連接待測逆變器的輸入端，所述的標(biāo)準(zhǔn)逆變器的輸出端連接負(fù)載選擇器的第一輸入端，所述的待測逆變器的輸出端連接負(fù)載選擇器的第二輸入端，負(fù)載選擇器的輸入輸出端連接DSP處理器的第五輸入輸出端，負(fù)載選擇器的第一輸出端連接光伏電池檢測負(fù)載電路的輸入端，所述負(fù)載選擇器的第二輸出端連接逆變器檢測靜態(tài)負(fù)載電路的輸入端，所述負(fù)載選擇器的第三輸出端連接逆變器檢測動(dòng)態(tài)負(fù)載電路的輸入端，DSP處理器的第六輸入輸出端連接顯示模塊；
所述的電源電路結(jié)構(gòu)如下包括光路元件裝置及測試裝置，所述的光路元件裝置包括聚光鏡、反光鏡及折光鏡，所述的測試裝置包括聚光鏡、溫度控制器、溫度傳感器、壓力控制器、壓力傳感器、光照模擬器和旋轉(zhuǎn)支架，其連接關(guān)系如下光源發(fā)出的光進(jìn)入第一聚光鏡的輸入端，經(jīng)第一聚光鏡后，輸出的光進(jìn)入第二聚光鏡的輸入端，經(jīng)第二聚光鏡濾光后，輸出的光進(jìn)入第一反光鏡的輸入端，經(jīng)第一反光鏡反射后進(jìn)入第一折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第一折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第二反光鏡的輸入端，經(jīng)第二反光鏡的輸出端進(jìn)入第二折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第二折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第三折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第三折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第三反光鏡的輸入端，經(jīng)第三反光鏡的輸出端進(jìn)入第四反光鏡的輸入端，經(jīng)第四反光鏡的輸出端進(jìn)入第三聚光鏡的輸入端，經(jīng)第三聚光鏡的輸出端的光照射在旋轉(zhuǎn)支架上，旋轉(zhuǎn)支架上存放標(biāo)準(zhǔn)光伏電池及待測光伏電池，測試裝置的輸入輸出端連接DSP控制器的第一輸入輸出端；所述的光伏電池檢測電路結(jié)構(gòu)如下C相電壓連接第一開關(guān)的一端、第四開關(guān)的一端、第一負(fù)載的一端和第三負(fù)載的一端，所述第一開關(guān)的另一端連接第二開關(guān)的一端和第三開關(guān)的一端，所述第二開關(guān)的另一端與所述第一負(fù)載的另一端、所述第二負(fù)載的一端、 所述第四開關(guān)的另一端和第五開關(guān)的一端相連，并連接B相電壓，所述第三開關(guān)的另一端與第二負(fù)載的另一端、第三負(fù)載的另一端和第五開關(guān)的另一端相連，并連接A相電壓；所述的第一負(fù)載、第二負(fù)載及第三負(fù)載其結(jié)構(gòu)相同，所述結(jié)構(gòu)如下第一滑動(dòng)變阻器的一端作為第一負(fù)載的一端，第一滑動(dòng)變阻器的另一端連接第一電感的一端、第二電感的一端和第三電感的一端，所述第一電感的另一端連接第六開關(guān)的一端，所述第二電感的另一端連接第七開關(guān)的一端，所述第三電感的另一端連接第八開關(guān)的一端，所述第六開關(guān)的另一端與所述第七開關(guān)的另一端、第八開關(guān)的另一端相連，并連接第九開關(guān)的一端、第十開關(guān)的一端及第十一開關(guān)的一端，所述第九開關(guān)的另一端連接第一電容的一端，所述第十開關(guān)的另一端連接第二電容的一端，所述第十一開關(guān)的另一端連接第三電容的一端，所述第一電容的另一端、第二電容的另一端及第三電容的另一端相連，并作為第一負(fù)載的另一端；所述的逆變器靜態(tài)檢測電路結(jié)構(gòu)如下第一電容的一端連接第五電感的一端、第二電容的一端、第三電容的一端和第四電阻的一端并連接B相電壓，所述第一電容的另一端連接第一電阻的一端和第一電感的一端，所述第一電阻的另一端連接第四電容的一端、 第二電阻的一端、第四電感的一端和第三電阻的一端并連接A相電壓，所述第一電感的另一端連接第五電阻的一端、第二電感的一端、第六電阻的一端和第三電感的一端相連并連接C相電壓，所述的第四電容的另一端與所述的第二電阻的另一端相連，再連接所述的第五電感另一端、所述的第二電容的另一端、所述的第五電阻的另一端和所述的第二電感的另一端，所述的第四電感的另一端與所述的第三電阻的另一端相連，再連接所述的第四電阻的另一端、所述的第三電容的另一端、所述的第三電感的另一端和所述的第六電阻的另一端；所述的逆變器檢測動(dòng)態(tài)負(fù)載電路結(jié)構(gòu)如下三相電壓中的兩項(xiàng)電壓為例，其連接方式為三相電壓中的A相連接反向二極管的正極、脈沖發(fā)生器的一端和第一電容的一端， 脈沖發(fā)生器的另一端連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接第一電感的一端和第二電感的一端，第一電感的另一端連接第三電阻的一端，第二電感的另一端連接第四電阻的一端，第三電阻的另一端與第四電阻的另一端連接，再連接保險(xiǎn)絲的一端，保險(xiǎn)絲的另一端連接延時(shí)裝置的一端，延時(shí)裝置的另一端連接第一電容的另一端、反向二極管的負(fù)極，再連接三相電壓中的B項(xiàng)；C相與A相、C相與B相連接方式與此相同；所述的待測光伏電池至少為1個(gè)；所述的待測逆變器至少為1個(gè)；本發(fā)明一種光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測方法包括光伏電池檢測方法和逆變器檢測方法，其中，所述的光伏電池檢測方法包括以下步驟步驟1 將待測光伏電池置于lOOOw/cm2光照，環(huán)境溫度25°C的環(huán)境下，逆變器接入電路連接標(biāo)準(zhǔn)逆變器，斷開光伏電池檢測負(fù)載電路中的開關(guān)Kl K3，在電池兩端開路的情況下，測量待測光伏電池的輸出電壓Uoc ；步驟2 待測光伏電池置于1000W/cm2光照，環(huán)境溫度25°C不變，閉合直流側(cè)短接開關(guān)，在輸出端短路時(shí)，測量短路電流Is。；步驟3 繪制待測光伏電池伏安特性曲線，方法為通過改變輸出光的光照強(qiáng)度， 測量待測光伏電池的輸出電流和輸出電壓，以橫坐標(biāo)為電壓、縱坐標(biāo)為電流繪制在制定負(fù)載下的待測光伏電池的實(shí)測伏安特性曲線；步驟4 計(jì)算待測光伏電池的最大輸出功率，并確定其轉(zhuǎn)換效率，方法為首先利用伏安特性曲線確定輸出功率Pm，公式如下Pm = UmIm式中，Um表示待測光伏電池的輸出電壓，Iffl表示待測光伏電池的輸出電流；確定轉(zhuǎn)換效率η，公式如下
權(quán)利要求
1.一種即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)光伏電池、待測光伏電池、蓄電池、標(biāo)準(zhǔn)逆變器、待測逆變器及DSP處理器，其特征在于還包括電源電路、光伏電池接入電路、蓄電池接入電路、逆變器接入電路、負(fù)載選擇器、光伏電池檢測負(fù)載電路、逆變器檢測靜態(tài)負(fù)載電路、逆變器動(dòng)態(tài)負(fù)載電路，其連接關(guān)系如下電源電路的第一輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)光伏電池的輸入端，電源電路的第二輸出端連接待測光伏電池的輸入端，電源電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第一輸入輸出端，標(biāo)準(zhǔn)光伏電池的輸出端連接光伏電池接入電路的第一輸入端，所述的待測光伏電池的輸出端連接光伏電池接入電路的第二輸入端，所述的光伏電池接入電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第二輸入輸出端，所述的光伏電池接入電路的輸出端連接蓄電池接入電路的輸入端，所述的蓄電池接入電路的第一輸入輸出端連接 DSP處理器的第三輸入輸出端，所述的蓄電池接入電路的第二輸入輸出端連接蓄電池的輸入輸出端，所述蓄電池接入電路的輸出端連接逆變器接入電路的輸入端，所述的逆變器接入電路的輸入輸出端連接DSP處理器的第四輸入輸出端，所述的逆變器接入電路的第一輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)逆變器的輸入端，所述的逆變器接入電路的第二輸出端連接待測逆變器的輸入端，所述的標(biāo)準(zhǔn)逆變器的輸出端連接負(fù)載選擇器的第一輸入端，所述的待測逆變器的輸出端連接負(fù)載選擇器的第二輸入端，負(fù)載選擇器的輸入輸出端連接DSP處理器的第五輸入輸出端，負(fù)載選擇器的第一輸出端連接光伏電池檢測負(fù)載電路的輸入端，所述負(fù)載選擇器的第二輸出端連接逆變器檢測靜態(tài)負(fù)載電路的輸入端，所述負(fù)載選擇器的第三輸出端連接逆變器檢測動(dòng)態(tài)負(fù)載電路的輸入端，DSP處理器的第六輸入輸出端連接顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的電源電路結(jié)構(gòu)如下包括光路元件裝置及測試裝置，所述的光路元件裝置包括聚光鏡、反光鏡及折光鏡，所述的測試裝置包括聚光鏡、溫度控制器、溫度傳感器、壓力控制器、壓力傳感器、光照模擬器和旋轉(zhuǎn)支架，光源發(fā)出的光進(jìn)入第一聚光鏡的輸入端，經(jīng)第一聚光鏡后，輸出的光進(jìn)入第二聚光鏡的輸入端，經(jīng)第二聚光鏡濾光后，輸出的光進(jìn)入第一反光鏡的輸入端，經(jīng)第一反光鏡反射后進(jìn)入第一折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第一折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第二反光鏡1-5的輸入端，經(jīng)第二反光鏡的輸出端進(jìn)入第二折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第二折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第三折光三棱鏡的輸入端，經(jīng)第三折光三棱鏡的輸出端進(jìn)入第三反光鏡的輸入端，經(jīng)第三反光鏡的輸出端進(jìn)入第四反光鏡的輸入端，經(jīng)第四反光鏡的輸出端進(jìn)入第三聚光鏡的輸入端，經(jīng)第三聚光鏡的輸出端的光照射在旋轉(zhuǎn)支架上，所述的旋轉(zhuǎn)支架上存放標(biāo)準(zhǔn)光伏電池及待測光伏電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的光伏電池檢測電路，結(jié)構(gòu)如下C相電壓連接第一開關(guān)的一端、第四開關(guān)的一端、第一負(fù)載的一端和第三負(fù)載的一端，所述第一開關(guān)的另一端連接第二開關(guān)的一端和第三開關(guān)的一端，所述第二開關(guān)的另一端與第一負(fù)載的另一端、第二負(fù)載的一端、第四開關(guān)的另一端和第五開關(guān)的一端相連，并連接B相電壓，所述第三開關(guān)的另一端與第二負(fù)載的另一端、第三負(fù)載的另一端和第五開關(guān)的另一端相連，并連接A相電壓；所述的第一負(fù)載、第二負(fù)載及第三負(fù)載結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)如下第一滑動(dòng)變阻器的一端作為第一負(fù)載的一端，第一滑動(dòng)變阻器的另一端連接第一電感的一端、第二電感的一端和第三電感的一端，所述第一電感的另一端連接第六開關(guān)的一端，所述第二電感的另一端連接第七開關(guān)的一端，所述第三電感的另一端連接第八開關(guān)的一端，所述第六開關(guān)的另一端與第七開關(guān)的另一端、第八開關(guān)的另一端相連，并連接第九開關(guān)的一端、第十開關(guān)的一端及第十一開關(guān)的一端，所述第九開關(guān)的另一端連接第一電容的一端，所述第十開關(guān)的另一端連接第二電容的一端，所述第十一開關(guān)的另一端連接第三電容的一端，所述第一電容的另一端、第二電容的另一端及第三電容的另一端相連，并作為第一負(fù)載的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的逆變器靜態(tài)檢測電路，結(jié)構(gòu)如下第一電容的一端連接第五電感的一端、第二電容的一端、 第三電容的一端和第四電阻的一端并連接B相電壓，所述第一電容的另一端連接第一電阻的一端和第一電感的一端，所述第一電阻的另一端連接第四電容的一端、第二電阻的一端、 第四電感的一端和第三電阻的一端并連接A相電壓，所述第一電感的另一端連接第五電阻的一端、第二電感的一端、第六電阻的一端和第三電感的一端相連并連接C相電壓，所述的第四電容的另一端與所述的第二電阻的另一端相連，再連接所述的第五電感另一端、所述的第二電容的另一端、所述的第五電阻的另一端和所述的第二電感的另一端，所述的第四電感的另一端與所述的第三電阻的另一端相連，再連接所述的第四電阻的另一端、所述的第三電容的另一端、所述的第三電感的另一端和所述的第六電阻的另一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的逆變器檢測動(dòng)態(tài)負(fù)載電路結(jié)構(gòu)如下三相電壓中的兩項(xiàng)電壓為例，其連接方式為三相電壓中的A相連接反向二極管的正極、脈沖發(fā)生器的一端和第一電容的一端，脈沖發(fā)生器的另一端連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接第一電感的一端和第二電感的一端，第一電感的另一端連接第三電阻的一端，第二電感的另一端連接第四電阻的一端，第三電阻的另一端與第四電阻的另一端連接，再連接保險(xiǎn)絲的一端，保險(xiǎn)絲的另一端連接延時(shí)裝置的一端，延時(shí)裝置的另一端連接第一電容的另一端、反向二極管的負(fù)極，再連接三相電壓中的B項(xiàng)；C相與A相、C相與B相連接方式與此相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的待測光伏電池至少為1個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，其特征在于所述的待測逆變器至少為1個(gè)。
8.采用權(quán)利要求1所述的即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置的檢測方法，其特征在于包括光伏電池檢測和逆變器檢測，其中，所述的光伏電池檢測包括以下步驟步驟1 將待測光伏電池置于lOOOw/cm2光照，環(huán)境溫度25°C的環(huán)境下，逆變器接入電路連接標(biāo)準(zhǔn)逆變器，斷開光伏電池檢測負(fù)載電路中的開關(guān)Kl K3，在電池兩端開路的情況下，測量待測光伏電池的輸出電壓Uoc ；步驟2 待測光伏電池置于1000W/cm2光照，環(huán)境溫度25°C不變，閉合直流側(cè)短接開關(guān)， 在輸出端短路時(shí)，測量短路電流Is。；步驟3 繪制待測光伏電池伏安特性曲線，方法為通過改變輸出光的光照強(qiáng)度，測量待測光伏電池的輸出電流和輸出電壓，以橫坐標(biāo)為電壓、縱坐標(biāo)為電流繪制在制定負(fù)載下的待測光伏電池的實(shí)測伏安特性曲線；步驟4 計(jì)算待測光伏電池的最大輸出功率，并確定其轉(zhuǎn)換效率，方法為首先利用伏安特性曲線確定輸出功率Pm，公式如下
全文摘要
一種即插即用光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)檢測裝置，屬于新能源發(fā)電與電氣技術(shù)領(lǐng)域，包括電源電路、光伏電池接入電路、蓄電池接入電路、變器接入電路、負(fù)載選擇器、光伏電池檢測負(fù)載電路、逆變器檢測靜態(tài)負(fù)載電路、逆變器動(dòng)態(tài)負(fù)載電路及DSP處理器，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括即插即用，通過采集數(shù)據(jù)，確定發(fā)電系統(tǒng)故障；實(shí)現(xiàn)光伏電池板、逆變器在多樣負(fù)載工作條件下的檢測，并且檢測的同時(shí)可以滿足多個(gè)待測光伏電池間的切換，實(shí)現(xiàn)多個(gè)光伏電池發(fā)電狀態(tài)的比較和檢測，極大的提高了光伏電池檢測的效率和準(zhǔn)確性；脈沖發(fā)生裝置和延時(shí)裝置可以根據(jù)不同發(fā)電裝置所對應(yīng)的實(shí)際負(fù)載狀況進(jìn)行設(shè)定，使模擬的負(fù)載與真實(shí)情況更為接近，增加了檢測的準(zhǔn)確性。
文檔編號H02N6/00GK102338851SQ20111029681
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者何志強(qiáng), 劉振偉, 孫秋野, 張化光, 楊珺, 滕菲, 趙琰, 郭靖, 馬大中 申請人:東北大學(xué)