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離網(wǎng)正弦波逆變器的測試

2018-05-24
關鍵詞: 逆變器 UPS 方波

  逆變器(inverter)是把直流電能(電池,、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220V/ 50HZ正弦或方波),。離網(wǎng)逆變器往往是用于新能源系統(tǒng)中,不接公共電網(wǎng),常用于家中或辦公場所的應急電源,,一般是把直流電瓶逆變成220V交流的,。也有一些偏遠地區(qū)山林小屋或汽車,、船艙中也會使用,。逆變器的輸出也分為正弦波和方波輸出。正弦波逆變器輸出的是同我們?nèi)粘J褂玫碾娋W(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電,,因為它不存在電網(wǎng)中的電磁污染,。方波逆變器輸出的則是質(zhì)量較差的方波交流電,其正向最大值到負向最大值幾乎在同時產(chǎn)生,,這樣,,對負載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。本文所討論的待測物均為正弦波離網(wǎng)逆變器,。與并網(wǎng)逆變器一樣,,離網(wǎng)逆變器也有一系列技術要求和國標測試規(guī)范。艾德克斯IT8615交/直流電子負載結合IT6500大功率直流電源搭建如圖一所示的測試系統(tǒng)架構,,可以完成離網(wǎng)正弦波逆變器的以下所有測試項目,。

  

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圖一、逆變器的測試示意圖

  逆變器的效率

  逆變器效率指標非常重要,,效率越高的逆變器浪費的電能越少,,用于電器的電能就更多,特別是使用小功率系統(tǒng)時,,效率的重要性更明顯,。因此,,小型逆變器的效率測試顯得尤為重要。逆變器的效率即是逆變器輸出功率與輸入功率之比,。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電,,輸出了90瓦的交流電,那么,,它的效率就是90%。

  GB/T 19064-2003規(guī)定逆變器的輸出功率大于等于額定功率的75%時,,效率應大于等于80%,。容量較大的逆變器還應給出滿負荷效率值和低負荷效率值, 10kW級以下逆變器的效率應為80%?85%,,10kW級逆變器的效率應為85%?90%,。逆變器效率的高低對光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有重要影響。

  IT8615自帶交流功率計,,可以同時測量出Vrms,、Vpk、Vdc,、Irms,、Ipk、Idc,、W,、VA、VAR,、CF,、PF、Freq等參數(shù),,配合前級的直流電源IT6500,,無需功率計,即可計算出逆變器的效率值,。

  諧波失真

  當離網(wǎng)逆變器輸出波形是方波和修正波時,,逆變器的輸出電流中除了基波外還有高次諧波,高次諧波電流會在電感性負載上產(chǎn)生渦流等附加損耗,,導致部件嚴重發(fā)熱,,不利于電氣設備的安全。正弦波逆變器的諧波失真小于3%,,其波形質(zhì)量比市電電網(wǎng)的質(zhì)量還好,,能夠適用于所有的交流用電負載。IT8615可測量逆變器輸出端高達50次的電壓諧波,。

  輸出電壓穩(wěn)定能力

  它指逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力,。離網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)中蓄電池端電壓在充放電過程中波動很大,,通常鉛酸蓄電池端電壓的起伏可達標稱電壓的30 %左右,這就要求逆變器有較好的調(diào)壓性能,,能在較大直流輸入范圍內(nèi)保證正常工作,。高性能的逆變器應同時給出當負載由0%—100 %變化時,該逆變器輸出電壓的偏差%,,通常稱為負載調(diào)整率即動態(tài)響應,。性能良好的逆變器的電壓調(diào)整率應<±3%,負載調(diào)整率應<±6%,。IT8615可工作在CC,、CP、CR的模式下,,調(diào)節(jié)不同的拉載電流,、電阻或功率,可在面板或上位機軟件上實時查看逆變器的輸出電壓,。

  起動性能

  一般電感性負載,,如電機、冰箱,、空調(diào),、洗衣機、大功率水泵等,,在起動時,,功率可能是額定功率的5~6倍。因此,,通常電感負載起動時,,逆變器將承受大的瞬時浪涌功率。逆變器應保證在額定負載下可靠起動,,高性能的逆變器可做到連續(xù)多次滿負荷起動而不損壞功率器件,。小型逆變器為了自身安全, 有時需采用軟起動或限流起動,。IT8615可以調(diào)節(jié)cf高達5,,即拉載額定功率5倍的瞬間功率,客戶無需按照瞬間功率購買大功率負載型號,。

  系統(tǒng)輸出電壓及頻率

  逆變器輸出至負載的工作電壓,,單相逆變器一般為110V、220V,,3相逆變器為380V,; GB/T 19064-2003標準中規(guī)定的輸出頻率應在49Hz到51Hz之間。IT8600系列支持15~420V的輸入,頻率45~500Hz,,單,、三相輸入均可,完全符合測試需求,。

  最大輸出功率

  額定輸出功率表示光伏逆變器向負載供電的能力,。額定輸出功率高的光伏逆變器可以帶更多的用電負載。選用光伏逆變器時應首先考慮具有足夠的額定功率,,以滿足最大負荷下設備對電功率的要求,,以及系統(tǒng)的擴容及一些臨時負載的接入。當用電設備以純電阻性負載為生或功率因數(shù)大于0.9時,,一般選取光伏逆變器的額定輸出功率比用電設備總功率大10%~15%,。

  GB/T 19064-2003 標準中規(guī)定要求逆變器在特定的輸出功率條件下能持續(xù)工作一定的時間。

 ?。?)輸入電壓與輸出功率為額定值,逆變器應連續(xù)可靠工作4h以上,。

 ?。?)輸入電壓與輸出功率為額定值的125%,逆變器應連續(xù)可靠工作1min以上,。

 ?。?)輸入電壓與輸出功率為額定值的150%,逆變器應連續(xù)可靠工作10s以上,。

  IT8600系列電子負載具有數(shù)據(jù)記錄功能,,面板有快捷按鍵log一鍵記錄當前測量的數(shù)據(jù),可保存在U盤等外圍存儲設備中,。

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  圖二,、能量流動簡圖

  逆變器根據(jù)發(fā)電源的不同,分為煤電逆變器,,太陽能逆變器,,風能逆變器,核能逆變器,,水電逆變器,,燃料電池逆變器等等。汽車上的逆變器所獲得的220V電,,是220V 50HZ,,高檔點的是正弦波的,便宜的一般是方波的,。

  除了逆變器,,UPS不間斷電源、變頻器、交流發(fā)電機,、AC電源等也可以采用逆變器輸出端的測試方法進行測試,。IT8600系列交/直流電子負載可調(diào)節(jié)CF和PF值模擬感性或容性負載,助測試更簡便,。


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