太阳能阵列仿真使逆变器制造商能够满足测试挑战

由于太阳能阵列技术的改进和实现绿色技术的倡议，太阳能系统正成为住宅和商业应用的日益复杂的解决方案。ONU目前正在太阳能逆变器制造商上，以跟上市场迅速加速的要求，特别是太阳能阵列技术的开发和不断发展的性能参数。

从历史上看，逆变器制造商在测试其产品时使用了实际的太阳阵列。这种方法似乎是合乎逻辑的，但它被证明是非最佳的。原因是，当应用在现实世界中时，太阳阵列必须在不受控制的，通常不可预测的环境中运行。它们的输出取决于一系列变量，包括阳光（全太阳与阴天条件），环境温度，外部遮阳效果（从树枝或烟囱），鸟粪，灰尘和许多其他因素的强度。

To ensure that an inverter design will transfer the maximum amount of power from a solar array to the grid, that is to say that it’s operating at or near the Maximum Power Point (MPP), it must be tested under a wide variety of conditions, just like it would encounter in a natural environment.

然而，不仅创建各种输入功率条件不仅重要，而且这些条件也必须是可重复的设计和生产测试。这几乎不可能使用太阳阵列来实现。

为了正确地测试光伏(PV)逆变器(无论是在开发中还是生产中)，你需要一个电源，比如Elgar terras，它可以可靠地反复模拟实际的太阳能阵列性能。TerraSAS使用国家可再生能源实验室(NREL)的太阳能顾问模型(SAM)数据库，其中包括24C和标准1000w /m2隔离条件下的Voc、Isc、Vmpp等关键参数，以模拟数百种商用光伏产品。

SAM提供了强大的工具，帮助设计师预测几乎任何填充因子或太阳能材料的系统性能。因此，您可以使用terras太阳能阵列模拟器对您的光伏逆变器进行真实的、动态的、交互式测试。无论您使用什么太阳能阵列模拟器，模拟必须尽可能真实。例如，许多光伏逆变器在连接到光伏阵列的直流上产生交流纹波。对于单相逆变器，纹波的频率是线路频率(100Hz)的两倍。越来越多的逆变器(几乎所有的微逆变器)精确测量纹波电压和电流的幅值和相位，以快速跟踪阵列的MPP。

与传统的抖动技术相比，这种方法允许逆变器以更高的速度跟踪MPP（也称为扰动和观察）。更快地跟踪MPP在多云的条件下，辐照度不断变化的较高总体效率。所有太阳能逆变器都将在不久的将来使用这种方法，因为最终用户对太阳能安装的整体效率非常敏感。

模拟器的电源不能根据其调节回路抑制这种纹波。为了执行最有效的测试，即使在这种纹波的存在下，太阳能阵列模拟器也必须能够再现太阳能阵列的电压/电流行为。

这只是选择太阳能阵列模拟器时必须考虑的参数之一。有关太阳能阵列模拟器的更多信息以及在选择它们时要查找的内容，请联系FuseCo，您的可信功率解决方案中的可信合作伙伴。

在各种天气条件下模拟动态辐照度和温度
通过编程间隔的斜坡电压，温度或辐照度水平
测试变频器最大功率点跟踪（MPPT）
提供PV逆变器测试的可编程I-V曲线
模拟不同类型的太阳能电池材料
多通道，高达1MW

更多关于Elgar Terrasas

Terrasas由可编程直流电源，机架安装的控制器，键盘和LCD显示器，具有控制软件和GUI接口，输出隔离，极性反转继电器和控制电源的独特PV仿真引擎。这种硬件组合允许实体地模拟大多数测试协议或太阳能安装将受到的事件组合。电源以1-15kW为增量提供，以模拟高达1MW的阵列。

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静电放电(ESD)是两个带电物体之间由于接触而引起的突然电流流动，即电短路或介质击穿。涡轮增压或静电感应可引起静电积聚。

将静电放电事件直接模拟到产品，或到附近的导电表面。

测试方法

ESD测试要求对EUT的所有暴露表面进行放电，包括连接器后壳。接触放电是产品的导电表面和气隙放电是非导电表面。该测试还要求在距离EUT前、后和侧面10cm处的水平参考面和垂直参考面进行接触放电。ESD模拟器/发生器/枪可用于ESD测试。

ESD脉冲波形的典型上升时间约为0.7 - 1nS，保持时间为30 - 60ns。(见图片)

该测试模拟用户触摸测试下的设备或附近金属物体（例如备料柜）时发生的ESD事件。重型工业和轻型工业/商业/住宅标准的测试水平为±2kV和±4kV，用于接触放电方法，±2kV，±4kV和空气间隙排出方法的±8kV。

瞬态事件是由突然改变状态造成的系统中的短暂突发的能量。瞬态能量的来源可以是内部事件或附近事件。然后，能量耦合到系统的其他部位，通常出现为短脉冲振荡。

在电气和电子工程中，这种电磁脉冲（EMP）由于开关装置的操作而内部发生。工程师使用电压稳压器和电涌保护器，以防止电力瞬变影响精致的设备。外部来源包括闪电（LEMP），静电放电（ESD）和核EMP（NEMP）。

在电磁兼容测试中，瞬变被有意地用于电子设备，以测试其性能和对瞬变干扰的恢复能力。许多这样的测试直接管理诱导的快速瞬态振荡，以阻尼正弦波的形式，而不是试图重现原始源。国际标准定义了规模和使用它们的方法。

由于AC线路上的电感负载切换，模拟功率和信号线的高频电气干扰。

测试方法

测试波形由300ms间隔的15ms的脉冲突发组成。脉冲具有5ns的上升时间和50ns的停留时间，重复率为5kHz。

对于重型工业设备，测试水平是：

交流线;±2kv.
直流线;
电缆上的±2kV信号线可能长3米;±1kv.
过程控制线和测量线;±2kv.

噪声通过电容器直接注入电源线并使用耦合沟槽耦合到I / O线上的电容。连接到AC-DC电源适配器的直流电源端口未被测试。

电涌，或瞬变，是短暂的过电压尖峰或干扰的电源波形，可以损坏，降低，或破坏电子设备在任何家庭，商业建筑，工业或制造设施。瞬态可以达到数万伏特的振幅。

从附近的雷击，模拟电源线和远距离I / O线（如电话线）的低频，高能电瞬变。

测试方法

测试应用于AC和DC电源端口。开路信号波形具有1.2μs上升时间和50μs保持时间。浪涌以共同模式（线到地）和差分模式（线到线）应用。所有浪涌与AC电压的0°，90°，180°和270°相角度同步。如果它们连接到AC-DC电源适配器，则不会测试DC电源端口，在这种情况下，应提交AC-DC适配器进行测试。

住宅，商业和轻型工业通用标准的测试水平是AC电源线上的2KV常用模式和1KV差分模式。对于直流电源线，差分和共模的测试水平为0.5kV。虽然该测试目前不需要重型工业通用标准，但它表明4KV常用模式和2KV差别模式的测试水平。

在交流电源线上模拟棕色外出和停电。

测试方法

该测试应用于每相以低于16安培的交流电源端口。所有电压移位都与AC电压的过零同步。

通用光电工业标准的典型测试水平涉及10ms的线电压下的30％，浸入量为100ms的60百分点，5000ms丢失。目前没有重型工业设备的要求。

所有线性放大器系统，当给定一个足够强的输入信号时，将达到一个点，系统将偏离输入和输出之间的线性关系。在这一点上，系统被称为进入压缩或开始饱和。超过这一点，输入和输出之间的线性关系就不再有效，放大器也不再被认为是线性的。一个国际公认的数值，用来定义放大器的线性程度，是1dB压缩点。这是偏离线性度-1dB的点。放大器的输出功率不能无限增加，当输入功率的增加不能产生输出功率的明显增加时，就称放大器为饱和，根据定义，输出与输入信号不成正比。这一点通常称为数据表上的Psat，有时也称为P3dB。一般来说，在考虑诸如汽车测试中的脉冲功率要求时，饱和功率很重要，而在考虑商用EMC测试中使用的AM(调幅)波形时，线性功率很重要。