[发明专利]基于辐射分布特征的光伏并网逆变器运行效率评估方法

说明书

本发明提供了一种基于辐射分布特征的光伏并网逆变器运行效率评估方法，该方法包括：获取目标站址地区的标准辐照度数据；根据所述标准辐照度数据选取加权平均转换效率的功率点；根据所述标准辐照度数据和功率点计算各功率点转换效率的加权因子；获取所述光伏并网逆变器的效率测试数据，并计算逆变器的加权平均效率和静态MPPT效率；根据所述静态MPPT效率、加权平均效率、加权因子以及所述效率测试数据中的直流电压等级个数，计算所述光伏并网逆变器的综合运行效率。该方法能够根据长时间辐照度数据和光伏并网逆变器效率测试数据，对光伏并网逆变器的运行效率进行精细、准确的综合评估。

技术领域

本发明涉及逆变器运行效率评估技术领域，尤其涉及一种基于辐射分布特征的光伏并网逆变器运行效率评估方法。

背景技术

近年来，随着国家《关于促进光伏行业健康发展的若干意见》和《关于进一步落实分布式发电有关政策的通知》等光伏发电激励政策的持续出台，国内光伏发电的装机容量得到迅猛增长。截止2014年底，我国光伏发电累计并网装机容量2805万千瓦，同比增长60％。已公布的新能源规划中，光伏发电到2020年的装机容量将达到1亿千瓦。光伏并网逆变器作为光伏发电系统内的核心能量转换与控制设备，其性能不仅决定整个系统的稳定安全运行，同时也是影响系统使用寿命的关键因素。因此，光伏并网逆变器的效率及其评估方法受到行业的广泛关注。

根据逆变器元器件特性，目前普遍将逆变器效率评价归类为转换效率和最大功率点跟踪(MPPT)效率两部分,其中MPPT效率包括静态MPPT效率和动态MPPT效率。电力电子设备效率与其自身的电路拓扑、控制策略以及开关损耗有关，认为与气象条件无关。而光伏逆变器的运行效率受输出功率(辐照条件)的影响，具有较强的区域性特征。

《并网光伏逆变器效率变化特征及其模型研究》(陈正洪,李芬等,水电能源科学.2011.29(8):124-127)介绍了IEC制定的EN50530中确定的逆变器效率评估参数，分析其定义、测试方法及其合理性，并与国内相关标准规定的逆变器效率的定义和测试方法进行了对比分析。阐述了有必要借鉴欧洲考核逆变器效率的思路，对我国评估逆变器效率的方法进行改进，但并未提出相关解决方案。

《关于光伏并网逆变器“效率”的探讨》(李菊欢,电子质量.2010.8:64-65)从时次和能量角度统计了逆变器转换效率的基本特征，并建立了逆变器转换效率的指数曲线分月模型，评估了拟合精度。文章建立的转换效率与直流功率的非线性回归方程，能够通过采样点的直流功率在直流功率高于50％以上时，准确计算出逆变器转换效率，但在低直流功率输入区间的计算结果误差较大，且不适用于长周期合理评估逆变器对整站的发电性能影响。

《一种并网光伏逆变器户外运行综合效率的评价方法》(黄晶生,董颖华等,CN103605891,2014.02.26)通过对光伏电站建设地辐照度进行评估，按照提出的辐照区间，统计不同辐照度区间内的能量占比，根据得到的能量占比值，和欧洲效率或加州效率的加权因子进行比较，进而用不同辐照区间内光伏逆变器的转换效率代入相应的欧洲效率或加州效率计算模型，得到光伏逆变器户外运行综合效率。从该发明本质来看，最终仍通过现有的逆变器欧洲效率或加州效率计算方法，得到逆变器在户外运行效率，计算结果由于受到站址地区气象条件与欧洲或加州的经验因子不匹配的影响，并不能精确反映逆变器在现场运行的综合效率。

《一种并网光伏逆变器转换效率综合评价方法》(王玲玲,胡书举,李丰林,CN104217108,2014.12.17)，在不同辐照度区间内的能量占比值的计算方法相似，通过一年的气象记录数据，计算得到相应辐照区间的能量占比值后，根据选取的典型功率点下光伏逆变器的转换效率，通过加权算法，得到逆变器在全功率范围内的加权转换效率。该方法仅考虑了逆变器转换效率对光伏发电系统发电性能的影响，而忽略了逆变器的MPPT效率，因此其评估结果并不精准全面。