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風能逆變器效率測試應用案例
更新時間:2020-11-11   點擊次數(shù):2110次

風能逆變器效率測試應用案例

把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電正在上形成股熱潮,因為風力發(fā)電不需要使用燃料,也不會產生輻射或空氣污染。風能作為這樣種清潔的可再生能源,具有很好的開發(fā)利用價值,越來越受到各國的重視,現(xiàn)如今風力發(fā)電已經成為各國研究的熱點。其蘊量巨大,風能約為2.74×109MW,其中可利用的風能為2×107MW,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。

 

在變速恒頻的風力發(fā)電系統(tǒng)中,并網逆變器采用PWM,有輸出電流正弦而且諧波含量少、功率因數(shù)可調以及在輸出電網電壓固定下直流母線電壓可以調節(jié)等些列優(yōu)點,在新能源并網發(fā)電中扮演著很重要的角色。

 

此次進行的測試就是針對合肥工業(yè)大學風力發(fā)電實驗室的風能發(fā)電拖動實驗系統(tǒng)的并網逆變器,其額定參數(shù)為:輸出電壓AC100V;額定輸出功率5kW。

 

而測試選用的交流電流探頭為i400s,直流電流探頭使用i310s,輸出信號都為10mV/A。在測試前重要的環(huán)節(jié)是設置,我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號,必要時還要調整電壓和電流變比。

 

D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen18.bmp

435II測試版本為V3.02,并配合使用Powerlog3.1軟件。

 

根據(jù)設備額定參數(shù),將接線方式(Config) 、額定頻率(Freq)、和額定電壓(Vnom)按右圖顯示的內容來設置,分別是3ΦDELTA、50Hz、100V

 

D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen11.bmp 

 

接著進入相線電流探頭設置界面將交流電流探頭型號(Amp clamp)改為此次測試選擇的i400s,并把輸出信號范圍(Range)調整為10mV/A,則Nominal range自動調整為40A。如果測試的交流電流信號為中壓CT二次側信號,則需要修改電流變比(Ratio),修改的比值必須與CT實際變比保持致。其他參數(shù)項的修改以選擇的電流探頭實際規(guī)格為準。

 

D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen13.bmp       

 

然后按下F4進入零線電流探頭設置界面將直流電流探頭型號(Amp clamp)改為i310s,并把輸出信號范圍(Range)調整為10mV/A,則Nominal range自動調整為30A。

  

D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen19.bmp

 

然后按下F5返回主界面,并進入菜單項選擇逆變器效率功能(POWER INVERTER),會出現(xiàn)右圖顯示的接線方式,嚴格按照圖上標明的方式接線:1.分別連接A、B、C三相交流電流探頭;2.連接直流電流探頭信號至中線電流通道;3.分別連接A、B兩相交流電壓測試線;4.將直流電壓的負連接到電壓C相通道,正連接到電壓中線通道。

 

        連接完畢,確認無誤后按下“OK”進入逆變器效率測試界面。測試界面如下:

D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen2.bmp D:PeterFluke儀器資料430Ⅱ應用文章新能源逆變器效率測試Screen3.bmp

 

圖中kWout是實際輸出交流功率,kWin是實際輸入直流功率,Eff%是逆變器的實際效率,Vout是輸出交流線電壓,Aout是輸出交流電流,Vin是輸入直流電壓,Ain是輸入直流電流。由于此實驗系統(tǒng)負載運行相對較為穩(wěn)定,故被測逆變器實際運行轉換效率約為Eff%=45.31%。

 

 

        總結:由于客戶是實驗質的系統(tǒng),因此效率較差。對于真實的風能發(fā)電系統(tǒng),則其逆變器效率測試具有的現(xiàn)實意義。如果針對測試結果提逆變器效率,就可以提發(fā)電量,增加收益,因此如風電場、光伏電站的運營商等對于逆變器轉換效率都十分重視,通常會在合同中規(guī)定低效率值。

 

         此案例可以應用于新能源行業(yè),如風力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng),也適用于大型UPS、變頻電源(變頻器除外)等。

 

 

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