風(feng)能逆變器(qi)效率(lv)測試應用(yong)案(an)例

把風的(de)動(dong)能轉變成(cheng)機械動(dong)能，再(zai)把機械能(neng)轉化為電力(li)動(dong)能，這(zhe)就(jiu)是(shi)風(feng)力(li)發(fa)電。風(feng)力(li)發(fa)電正(zheng)在(zai)上(shang)形成(cheng)股(gu)熱潮，因為風(feng)力發(fa)電不(bu)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)燃(ran)料，也不會(hui)產(chan)生輻射(she)或空氣汙染(ran)。風能作(zuo)為這(zhe)樣(yang)種(zhong)清(qing)潔(jie)的可再(zai)生(sheng)能源，具(ju)有很好(hao)的開發(fa)利用(yong)價(jia)值，越(yue)來越(yue)受(shou)到(dao)各國的重(zhong)視(shi)，現如(ru)今風(feng)力(li)發(fa)電已經成(cheng)為各國研究(jiu)的熱(re)點(dian)。其蘊量(liang)巨(ju)大(da)，風(feng)能(neng)約(yue)為2.74×109MW，其中可利(li)用(yong)的風(feng)能為2×107MW，比(bi)地球(qiu)上(shang)可開發(fa)利用(yong)的水能總量還(hai)要大(da)10倍(bei)。

在(zai)變速(su)恒頻(pin)的風力發(fa)電系(xi)統(tong)中(zhong)，並(bing)網逆變器(qi)采用(yong)PWM，有輸(shu)出電流正(zheng)弦(xian)而且諧波(bo)含(han)量少(shao)、功(gong)率(lv)因數可調(tiao)以及在(zai)輸(shu)出電網(wang)電壓(ya)固(gu)定下(xia)直(zhi)流母(mu)線(xian)電壓(ya)可以調(tiao)節(jie)等些列優點(dian)，在新(xin)能(neng)源並(bing)網發(fa)電中(zhong)扮(ban)演(yan)著很重(zhong)要(yao)的(de)角色(se)。

此(ci)次(ci)進(jin)行(xing)的(de)測(ce)試就(jiu)是(shi)針對(dui)合肥(fei)工(gong)業(ye)大(da)學風(feng)力發(fa)電實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)風能發(fa)電拖(tuo)動(dong)實驗(yan)系(xi)統(tong)的並網(wang)逆變器(qi)，其額(e)定參(can)數為：輸(shu)出電壓(ya)AC100V；額(e)定輸出功(gong)率(lv)5kW。

而測(ce)試選(xuan)用(yong)的交(jiao)流電流探頭為i400s，直(zhi)流電流探頭使(shi)用(yong)i310s，輸出信(xin)號都(dou)為10mV/A。在(zai)測試前(qian)重要的環(huan)節(jie)是(shi)設(she)置(zhi)，我們(men)需(xu)要(yao)修改額(e)定頻(pin)率、電壓(ya)以及交(jiao)直流電流探頭型號，必(bi)要(yao)時(shi)還(hai)要調(tiao)整(zheng)電壓(ya)和(he)電流變比(bi)。

435II測(ce)試版(ban)本為V3.02，並(bing)配(pei)合使(shi)用(yong)Powerlog3.1軟(ruan)件。

根據(ju)設(she)備額(e)定參(can)數，將(jiang)接(jie)線(xian)方式(shi)（Config） 、額(e)定頻(pin)率（Freq）、和(he)額(e)定電壓(ya)（Vnom）按(an)右(you)圖(tu)顯(xian)示(shi)的(de)內容(rong)來設(she)置(zhi)，分(fen)別(bie)是(shi)3ΦDELTA、50Hz、100V

接(jie)著進入相(xiang)線(xian)電流探頭設(she)置(zhi)界面(mian)將(jiang)交(jiao)流電流探頭型號（Amp clamp）改為此(ci)次(ci)測(ce)試選(xuan)擇的i400s，並把輸出信(xin)號範圍（Range）調(tiao)整(zheng)為10mV/A，則Nominal range自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)為40A。如(ru)果測試的(de)交(jiao)流電流信(xin)號為中(zhong)壓CT二(er)次(ci)側(ce)信(xin)號，則需(xu)要(yao)修改電流變比(bi)（Ratio），修改的比(bi)值必(bi)須(xu)與(yu)CT實(shi)際變比(bi)保持(chi)致。其他參(can)數項(xiang)的修(xiu)改以選擇的電流探頭實際規(gui)格為準。

然(ran)後按(an)下(xia)F4進(jin)入零線(xian)電流探頭設(she)置(zhi)界面(mian)將(jiang)直流電流探頭型號（Amp clamp）改為i310s，並(bing)把輸出信(xin)號範圍（Range）調(tiao)整(zheng)為10mV/A，則Nominal range自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)為30A。

然(ran)後按(an)下(xia)F5返回(hui)主(zhu)界面(mian)，並(bing)進入(ru)菜(cai)單(dan)項(xiang)選擇(ze)逆變器(qi)效率(lv)功(gong)能(neng)（POWER INVERTER），會(hui)出現(xian)右圖(tu)顯(xian)示(shi)的(de)接(jie)線(xian)方式(shi)，嚴(yan)格按(an)照(zhao)圖(tu)上(shang)標(biao)明的方式(shi)接(jie)線(xian)：1.分(fen)別(bie)連(lian)接(jie)A、B、C三(san)相(xiang)交(jiao)流電流探頭；2.連(lian)接(jie)直(zhi)流電流探頭信(xin)號至(zhi)中(zhong)線(xian)電流通(tong)道；3.分(fen)別(bie)連(lian)接(jie)A、B兩(liang)相(xiang)交(jiao)流電壓(ya)測(ce)試線(xian)；4.將直(zhi)流電壓(ya)的(de)負(fu)連(lian)接(jie)到(dao)電壓(ya)C相(xiang)通(tong)道，正(zheng)連(lian)接(jie)到(dao)電壓(ya)中(zhong)線(xian)通(tong)道。

        連(lian)接(jie)完畢，確(que)認無(wu)誤後按(an)下(xia)“OK”進(jin)入逆變器(qi)效率(lv)測試界面(mian)。測(ce)試界面(mian)如(ru)下(xia)：

圖(tu)中(zhong)kWout是(shi)實(shi)際輸出交(jiao)流功(gong)率(lv)，kWin是(shi)實(shi)際輸入直流功(gong)率(lv)，Eff%是(shi)逆變器(qi)的實(shi)際效率，Vout是(shi)輸(shu)出交(jiao)流線(xian)電壓(ya)，Aout是(shi)輸(shu)出交(jiao)流電流，Vin是(shi)輸(shu)入(ru)直(zhi)流電壓(ya)，Ain是(shi)輸(shu)入(ru)直(zhi)流電流。由(you)於此(ci)實驗(yan)系統負載運行(xing)相(xiang)對(dui)較(jiao)為穩(wen)定，故被測逆變器(qi)實際運行(xing)轉換效率約(yue)為Eff%=45.31%。

        總結：由(you)於客(ke)戶(hu)是(shi)實(shi)驗(yan)質(zhi)的(de)系(xi)統，因此(ci)效率(lv)較(jiao)差(cha)。對(dui)於真(zhen)實的(de)風能發(fa)電系(xi)統(tong)，則其逆變器(qi)效率(lv)測試具(ju)有的(de)現實(shi)意義。如(ru)果(guo)針對(dui)測試結(jie)果提逆變器(qi)效率(lv)，就可以提發(fa)電量(liang)，增(zeng)加(jia)收(shou)益(yi)，因此(ci)如風(feng)電場、光伏電站(zhan)的運(yun)營(ying)商(shang)等對(dui)於逆變器(qi)轉換效率都(dou)十分(fen)重視(shi)，通(tong)常會(hui)在(zai)合同(tong)中(zhong)規(gui)定低效(xiao)率(lv)值。

         此(ci)案(an)例可以應用(yong)於新(xin)能源行(xing)業(ye)，如(ru)風(feng)力(li)發(fa)電和(he)光伏發(fa)電系(xi)統(tong)，也適用(yong)於大(da)型UPS、變頻(pin)電源（變頻(pin)器(qi)除外）等。