一种光伏并网能效测试系统的制作方法

本发明涉及电数字数据处理，尤其涉及一种光伏并网能效测试系统。

背景技术：

1、随着全球对可再生能源需求的不断增加，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，得到了广泛的关注和应用，光伏系统需要并网后才能将产生的电能用于实际生产生活中，并网的能效将直接影响光伏系统的作用，因此，需要一种对光伏并网进行能效测试的系统，根据测试结果来不断改善提高并网技术。

2、背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

3、现在已经开发出了很多光伏并网测试系统，经过大量的检索与参考，发现现有的测试系统有如公开号为cn108710049b所公开的系统，这些系统一般包括光伏模拟器、光伏并网逆变器、孤岛模拟负载和功率分析仪，光伏模拟器、光伏并网逆变器和孤岛模拟负载依次连接，功率分析仪分别与孤岛模拟负载的两端和光伏并网逆变器的输入端连接，其特征在于，测试设备还包括防倒灌负载和交流模拟电网，防倒灌负载的输入端与孤岛模拟负载的输出端连接，输出端与交流模拟电网连接。但该测试系统并不能对存在扰动情况的电网系统进行模拟测试，无法得到多种情况下的能效测试结果。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本发明。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种光伏并网能效测试系统，包括：电网扰动模拟模块、孤岛效应检测模块、数据采集分析模块和车载集控管理模块；

3、所述电网扰动模拟模块用于模拟电网中的扰动情况，所述孤岛效应检测模块用于检测和防止光伏电站在电网断电时继续运行，所述数据采集分析模块用于负责采集、记录和分析光伏电站并网过程中产生的数据，所述车载集控管理模块用于负责整个测试过程的管理和协调；

4、所述电网扰动模拟模块包括电压扰动单元、频率扰动单元、谐波注入单元和短时断电单元，所述电压扰动单元用于模拟电压波动情况，所述频率扰动单元用于模拟电网频率变化，所述谐波注入单元用于在电网中注入谐波，所述短时断电单元用于模拟短时间的电网断电情况；

5、所述孤岛效应检测模块包括电网监测单元、孤岛保护单元和自动复位单元，所述电网监测单元用于实时监测电网状态，检测电网断电情况，所述孤岛保护单元用于在检测到电网断电时断开光伏系统，所述自动复位单元用于在电网恢复正常时自动重新并网光伏系统；

6、所述数据采集分析模块包括数据采集单元、数据记录单元和数据分析单元，所述数据采集单元用于测量电网中的电气参数，所述数据记录单元用于实时记录并网过程中产生的所有数据，所述数据分析单元用于对采集的数据进行分析得到能效测试结果。

7、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：所述电网监测单元包括电压传感检测处理器、电流传感检测处理器和事件触发处理器，所述电压传感检测处理器用于检测电网中的电压，所述电流传感检测处理器用于检测电网中的电流，所述事件触发处理器用于向孤岛保护单元和自动复位单元发送触发信号。

8、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：所述数据分析单元包括数据筛选处理器、能量转换计算处理器和稳定性分析处理器，所述数据筛选处理器用于从数据记录单元中筛选出对应扰动时段的采集数据作为目标数据，所述能量转换计算处理器用于计算出光伏并网的能量转换效率，所述稳定性分析处理器用于计算出光伏并网的抗干扰能力。

9、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：根据所述能量转换计算处理器计算发电量ep：

10、

11、其中，ip(t)为光伏系统在t时刻的电流输出值，vp(t)为光伏系统在t时刻的电压输出值，t1为目标数据的时长，表示为时间微元。

12、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：根据所述能量转换计算处理器计算输电量eo：

13、

14、其中，io(t)为电网在t时刻的电流值，vo(t)为电网在t时刻的电压值。

15、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：根据所述能量转换计算处理器计算能量转换效率η：

16、

17、作为本发明所述的一种光伏并网能效测试系统的一种优选方案，其中：所述稳定性分析处理器包括，从目标数据中筛选出电压的波峰值vmax(i)；计算出每个电压波峰的相隔时间t(i)；

18、计算出波峰标准差δv：

19、

20、其中，n为目标数据中电压波峰的数量，为波峰均值；

21、计算出时差标准差δt：

22、

23、计算出目标数据的稳定指数p：

24、

25、其中，k为相对转换系数，t0为时间基数。

26、本发明的有益效果：本系统能够自由地在光伏电网中添加扰动，并测试得到不同扰动情况下的并网能效，能够直观的了解到整个光伏系统的抗干扰能力，本系统在测试前主动对电网进行断电处理来检测孤岛效应，能够在实际测试过程中更好地保护整个系统的运行，在分析采集数据时，对电能的效率和质量两个方面进行分析，能够更加全面地体现出光伏并网的效果。

技术特征：

1.一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：所述电网监测单元包括电压传感检测处理器、电流传感检测处理器和事件触发处理器，所述电压传感检测处理器用于检测电网中的电压，所述电流传感检测处理器用于检测电网中的电流，所述事件触发处理器用于向孤岛保护单元和自动复位单元发送触发信号。

3.如权利要求2所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：所述数据分析单元包括数据筛选处理器、能量转换计算处理器和稳定性分析处理器，所述数据筛选处理器用于从数据记录单元中筛选出对应扰动时段的采集数据作为目标数据，所述能量转换计算处理器用于计算出光伏并网的能量转换效率，所述稳定性分析处理器用于计算出光伏并网的抗干扰能力。

4.如权利要求3所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：根据所述能量转换计算处理器计算发电量ep：

5.如权利要求4所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：根据所述能量转换计算处理器计算输电量eo：

6.如权利要求5所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：根据所述能量转换计算处理器计算能量转换效率η：

7.如权利要求6所述的一种光伏并网能效测试系统，其特征在于：所述稳定性分析处理器包括，从目标数据中筛选出电压的波峰值vmax(i)；计算出每个电压波峰的相隔时间t(i)：

技术总结
本发明涉及电数字数据处理技术领域，尤其涉及一种光伏并网能效测试系统。包括电网扰动模拟模块、孤岛效应检测模块、数据采集分析模块和车载集控管理模块，所述电网扰动模拟模块用于模拟电网中的扰动情况，所述孤岛效应检测模块用于检测和防止光伏电站在电网断电时继续运行，所述数据采集分析模块用于负责采集、记录和分析光伏电站并网过程中产生的数据，所述车载集控管理模块用于负责整个测试过程的管理和协调；本系统能够在电网中加入各种扰动数据，并对扰动后的并网能效进行测试，能够更直观的了解到光伏并网的抗干扰能力。

技术研发人员：杨光润,钟尧,刘清蝉,李腾斌,李志川,姚久平,常军超,起家琦
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6