本标准规定了在独立和并网光伏系统中功率调节器效率的测量方法，其中功率调节器的输出是一定频率的稳定交流电压或者是稳定的直流电压。这个效率是在制造厂通过直接测量输入输出功率的大小而计算出来的。本标准也适用于包括隔离变压器的情况。 GB/T 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序 GB/T20514-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS27.160
中华人民共和国国家标准
GB/T 20514—2006/IEC 61683:1999光伏系统功率调节器效率测量程序Photovoltaic systems-Puwer conditioners-Procedure for measuring efficiency(IEC 61683.1999.IDT)
2006-08-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-02-01实施
1范围
规范性引用文件
3 术语和定义
额定输出效率·
部分输出效率：
能革效率
效率容差·
PV方阵模拟器
空载损耗·
待机损耗·
最大功率跟踪(MPPT)
效率测条件
试验用直流电源·
输出电压和频率
输人电压·
纹波和失真
电性负载/电网·
非电阻性负载
非线性电阻性负载
混合性负载
效率计算
额定效率
部分输出效率
能量效率
效率容差
效率试验电路
6.1试验电路
6. 2测量程序
7损耗测量
7.1 空载摄耗
7.2待机损耗
附录 A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录）
附录 D(资料性附录)
功率调节器说明
功率效率和变换因数·
加权平均能量效率
表2中效率容差的推导
GB/T 20514—2006/IEC 61683 : 1999E
GB/T 20514--2006/IEC 61683: 1999本标准等同采用IEC61683：1999光伏系统功率调节器效率测量程序》（英文版）。为了便于使用，本标谁嫩了下列编辑性修改：）用小数点“”代替作为小数点的遵号“，”；b）除国际标准的前言。
本标准的附录 A,附录 B,附录 C.附录 D 为资料性附录。本标准山中华人民共和国信息产业部提出。本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会归口，本标准起草单位：北京日佳电源有限公司、内蒙古大学。本标准主要起草人：杨鸿雁、季乘厚。GB/T 20514—2006/1EC 61683:1999引言
在功率调节器的主要特征参数中.效率是一个重要参数。为功率调节器的效率测量规范统一的标准程序,对其在光伏系统中的广泛应用和提升标称效率的可靠性是十分必要的。一般来说，功率调器效率受下列参数的影响：—-功率大小；
一-输人电压；
—·输出电压：
——-功率因数;
-谐波分鼠；
—负载非线性度：
一温度。
这些参数被认为明确地或隐含地包含在本标推的测试条件中。本标准的日的是提供一种在制适厂通过直接测虽输人输出功率的大小来评估功率调节器效率的方法，此，一些间接项自比如考核最大功率跟踪精度的内容是不在本标推范国内的，它们将在以后由相关的IEC标准来解决。
1范围
GB/T 20514—2006/1EC 61683:1999光伏系统功率调节器效率测量程序本标准规定了在独立和并网光伏系统中功率调节器效率的测最方法，其中功率调节器的输出是一定赖率的稳定交流电压或者是稳定的直流电压。这个效率是在制造厂通过直接测重输人输出功率的大小而计算出来的。本标准也适用于包括隔离变压器的情况。2规范性引用安件
下列文件中的条款通过本标的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。[EC60146-1-1:1991半导体变流器般要求和线性变换器第1-1节：基本要求3术语和定义
本标准给山了以下术语和定义.所有的效率术语和定义只适用于考虑电力变换，不考虑任何热变换过程，以上规范性引用标准中包含有其他术语和定义。附录A给出了功率调节器的定义：附录B给出了功率效宰和变赖因数的定义。3.1
额定翰出效率ratedoutputeficieney功率调节器工作在额定输出时的输出功率和输入功率之比。3.2
部分输出效率partial oatputerriciency功率调节器工作在额定输出以下时的输出功率和输人功率之比。3.3
能量效率energyefficicncy
在确定测试期间翰出能量和输人能母之比。3.4
efficiency tolerance
效率客差，
在制造商提供的效率值和测景的效率慎之间可容许的偏差。3.5
PV方阵模拟器Py array simulator与 PV方阵具有相同IV持性的模拟器。3.6
空载损耗Hu-load luss
功率调节器的输出没与负载连接或输出功率为零时的输入功率。3.7
待机损耗standby loss
对于并网型功率调节器，待机损耗指功率调节器在待机模式下电网损耗的功率。对于独立型动率调节器，待机损耗指在待机模式下功率调节器的直流输人功率。1
GB/T 20514-2006/1EC 61683:19993.8
最大功率跟踪（MPPT）maximumpowerpointtrackingMPPT用于实现功率调节器的输入电压始终位于或接近PV方阵最大功率点的控制方法。4效率测量条件
效率应在下列条和表1所描述的条件下进行测量，当某些特殊条件处丁制造商可操作范围之外时，可通过协商而不予考虑。最终的测革结果应以表格形式列出，也可用图形表示。注：例如，独文型功率调节器典型设计或能够短时承受明显高于额定功率的特性，若在其额定容量的12D为处进行谢世,贮可以得到一个在此策件下测谢功率调节器的结果-但·-些功率调节器受有设计能提供超过额定输出的持性,若仍在其额定容贷的120%处进行测量,边率调节護将被报坏，因此,测量文件中应性明测量尽可能不要超出功率谢节器的限制，
效率测量记录衰
箍人电臣：
负载率(额定VA百分比%)
并网型电阻性负载
独立型电阻性负载
非良阻性负起
PF=0. 25 或最小
PF-0.50 (≥最小)
PF=0.73(>数小)
非线性负藏
NL一额定 VA的 25%
N-额定VA的片
混合性负载
符号()装示鼠验的一个条件：
试验用直流电源
对运行在固定输人电压下的功案调节器,基试验用直流电源应是荐电池或可维持翁人电压的稳压电源。
对带有最大功率跟踪(MPPT)控制和逐级控制的功率调节器,其试验用直流电源应是一组PV 方阵或PV方阵模拟器。
4.2温度
所有的测谢都应在环境温度为 25℃十2℃的条件下进行。也允许在经协离的其他环境温度条件下进行，但必须在所有文件中明确地记录。4.3输出电压和频率
翁出电压和频率应维持在制造商标明的标称值上。4.4 输入电压
每--项测量都应在以下三个功率调节器输人电压的条件下进行；制造商规定的最小輪人电压；
逆变器的标称电压或额定输人电压范围的平均值；逆变器最大输入电乐的 90%慎。在功率调节器的轮入龄有蓝电池避接的情况下，则只使用标称或额定抢入电压4.5纹波和失真
记录每一次测量的输入电压和电流纹波，同时记录输出电压和电流失算(对于交流)或纹波（讨于直2
GH/I 20514-2006/1EC 61683+ 1999流），应确保这些测量是在制造商规定的指标内。注意在低功率时纹波和失真可能没有被规定，但其测盘结果也必须记录。
4.6电阻性负载/电网
对具有单位功率因数或不带功率因数调节且具有固定功率因数的并网逆变器，在逆变器额定功率的10%、25%、50%、75%、100%和120%时进行效率测量。对独立型逆变器还应测型到额定功率5%的水平。功率调节器的试验应在规定的电阻性和非电阻性阻抗网络下进行。4.7 非电阻性负载
仅对于独立型逆变器，在相当于制造商规定的最小功率因数（或0.25，取值大者）和功率为额定值的25%、50%.100%的负载条件下进行效率测盘。并在功率因数为0.5和0.75不低于制造商规定的最小PF),负载功额定慎的25%,50%、100%的条件下进行效率量。4.8非线性电阻性负载
对于独立型逆变器，在相当于逆变器额定容（25土5)%的固定非线性负载厂总失真度(THD)=(80土5)%并联加上足够的电阻性负载使总负裁为额定值的25%.50%,100%的条件下进行效率测量。在相当于逆变器额定功率(50士5)%的固定非线性负载并联加上足够的电阻性负载使总负载为额定值的50%，100%的条件下进行效率测量。在所有的文件中必须清楚地标明非线性负裁的类型。4.9混合性负数
对于独立型逆变器规定了在非线性加足够的非电阻性负载条件下，相当于逆变器额定功率(50士5）%的固定非线性负载总失真（THD)一（80主5）购并联加上足够的非电组性负载（PF=0.5）使总负载为额定值的0%，100%时进行效率测昼。在所有的文件中必须清慈地标明混合性负载的类型。5效率计算
5. 1额定效率
额定效率由测量数据经以下公式计算： = (P,/P)× 100
式中：
报-额定效率（%）：
P。——功率调节器的额定输出功率,单位为干瓦(kW);P，一一功率调节器在额定输出功率时的输入功率，单位为手瓦（k）。往：任何辅助的辅人功率(kW)，比如逆变器的控制系统(离门极驱动)应包括在公式(1)P，中5.2部分输出效率
部分输出效率由测量数据由以下公式计算：npar=（Fog/Pp）)×100
式中：
部分输出效率（%)；
P。—功率调节器的部分输出功率,单位为干瓦(kw);P,——功率调节器在部分输出功率时的输人功率,单位为于瓦(kW)。注：任何辅助的输人功率(kW）.比如逆变器的控制系统(或门极驱动）应包括在公式(2)P。中。5. 3能盘效率
能置效率由测量数据经以下公式计算：T = (W./W) X 100
式中：
死一能量效率(%）;
W——规定测试期间的输出能量，单位为于瓦(kWh);.... 1)
GB/T 20514-—2006/1EC 61683:1999W,规定测试期间的输入能盘,单位为千瓦(kWh)。注1：测试期间和负载状态出用户和制造商协商确定。注 2：任何辅助的输人能(kWh),比如逆变器的控制系统(或门摄驱动)应包括在公式(3)W,中。注 3：附录 C中说明了可用加权平均能盘效率-代替且效率。5.4效率容差
当提出保证效率时，效率容差值在额定录件下应满足表2所列的值。表2效率容差
功车调节器效率
一0. 2(1-对%)
办保证效率
注：在附录D中推导出了效率容差.见1EC60146-1-1,1991的4.3。容茎排当于每单位损失+0.2.最小效率容差为每单位一D.D02,
6效率试验电路
6.1试验电路
图1是单相交流输出或直流输出的功率调节器的推荐试验电路，也被做为多柜功率调节器的分段单相试验电路。
图1a)和图1b)分别适用于独立型和并网型功率调节器。图1建议的电路不是强制性的，是在用户和制造商之间为描述试验而人为建立的一个约定。所有试验的功率源要措明类型并且符含4.1的要求。6.2测量程序
a)效率是利用测母的 P,P,或 P，，Pi,通过公式(1)或公式(2)计算得到的。直流输人功率P。，P：由功率表W，直接测量或通过直流电压表V,和直流电流表A读数相乘得到，输出功率由功率表 W。真接测量得到。
b）在规定范围内改变直流输人电压，其值用直流电压表V 测母，使输出电流从低到额定值变化,其值用交流电流表A，御盘。）直流电压表和直流电流表要求是平均值指示型，交流电压表和交流电流表要求是有效值指示型,功率表W，为直流型,功率表W，根据输出决定是交流型还是真流型，l）功率因数（PF的百分比表示）可直接用功率因数表PF测暨，也可通过V，、A，W，的读数由下列公式计算而得。
PF = [W2/(V+ XA-)IX 100
每个谢盘仪表可以是模拟式的也可以是数字式的，测母精度在全刻度范围内应不低于0.5级。e)
推荐用数字式功率仪器测盘W，和W?。f）MPPT是动态调整辅入电压使输出功率最大化.因此原则上要求在MPPT调整期间，监到设备要同时对所有的电气参数采样，如输入电压和电流，输出功率和电流，如果MPPT和输人源(PV方阵或PV方阵模拟器)便输人电压变化不到5%，则使用读数的平均值也是可接受的，读数的乎均时段为30 s或更长。7损耗测量
7.1空载损耗
空载摄耗按以下方法愈。
对独立型功率调节器，通过图1a)中的V，，V：和F读出输人直流电压、输出电压和频率值，并分别谢节使其达到额定值。
GB/T20514—2006/IFC61683:1999空载损耗就是这时将负载与功率调节器断开、直流输人功率表W，的指示值，对并网型功率调节器，读图1b)中的直流输人电压表V，交流输出电压表V，和频率表F，输出电压和颊率将被调节到规定值
空损耗就是当交流功率表 W，指示为零时，直流输人功率表W，的指示慎。为了测盘，如果可行允许等待功率调节器出现空载运行状态。7.2待机损耗
待机损耗按以下方祛测重。
对于并网型功率调节器，待机损耗被定义为功率调节器在待机条件下无操作时电网的能耗。图1b)中待机损耗就是在交流输出为额定电压时交流功率表W，的指示值。对于独立型功率调节器，待机损耗被定义为功率调节器在待机条件下无操作时从直流源吸收的能盘。图1a)中待机损耗就是在无交流或直流输出电压时直流功率表W，的指示值。试验用
a）独立型功率调节器
试验用
b）并网型功率调节器
功率调节器
PS——电压电流可变的真流功率源：A——直流安培表;
A一一交流鼓直筑安培表
W,直流均率表;
一交疏或直流功率表：
负截：
额率表：
V,—直流电压表
交流或直流电压表！
PF功率固数表。
注1：受直流电源的内部阻抗影响的直流输人电压和电流的纹波变化.可由用产与制造商之向协商确定。例如，阻抗可以选择在PV方阵-V曲线上工作点处的电压电流变化率AV/△I。功率司节器包含有MPPT时.推荐使用 PV方阵模拟器做为直流源。注2:在直流输出的情况下,率接 F 和边率困数表 PF是不需要的。图1 功率调节器试验电路
GB/T20514—2006/IEC61683:1999附录A
（资料性附录）
功率调节器说明
功率调节器的定义在IEC61277中给出。有些类型的光伏系统结构与其设计目的和大小有关。图A.1表承的是[EC61277中的典型系统结构。在图A，1中，虚线框内为功率调节器，功率调节器可以由下列一个或多个部分组成：直流调节器，DC/DC接口，逆变器、AC/AC接口，AC并网接口、主控部分和监视（MCM)系统，箭头表示的是功率流向。当PV系统带有一个直流贮能子系统时，贮能装置和方阵与功率调节器的输入并行连接(见图 A. 2 和图 A. 3),
通常条件下，当系统与电网连接（并网型）或与交流负载（独立型）连接时，功率调节器输出交流电压和频率是恒定值。但当交流负载中包括票或带有变速感应电动机的鼓风机时，则输出交流电压和频率是可变化的。
在本标准中，只包含交流掩出电压和频率恒定的系统和直流输出的系统，图A.2和A.3表示了本标推描述的PV系统和功率调节器的结构。主控与规（(MCM）
功率议节器
PV方阵
DC诚节器
辅助直流电源立滩负析
C然能获,量
逆变器
辅助变流电源
交流负街
图A,1PV系统的主要子系统和功率流向框图并网接口
PV左涨
PV方辈
谐能装罩
CB/T 20514—2006/IEC61683:1999主控与监视（MCM)
功率谢节器
迎变器
交流负街
图 A, 2 效率测置中带有交流输出的功率调节器结构主控与脱机（MCM)
I调节器
DC储能装置
汽流货街
图 A. 3效率测量中带有直流输出的功率调节器结构两
GB/T 20514--2006/IEC 61683:1999附录B
（资科性附录）
功率效率和变换因数www.bzxz.net
在IEC60146-2中，效率有两种表达形式一种是功率效率，一种是变换因数。功率效率定义为输出有功功率和输人有功功率之比。变换因数定义为输出与输人的基本功率之比。两个参数的表达式如下：
p=（Paat:/Pax)×100(%)
e=（Phac/Pre)×100(%)
式中：
功率效率;
交流有功功率：
Pax—直流有功功率;
免—变换因数；
Prac\-交流基本功率,
-直流平均功率(平均电压×平均电流）。有功功率P,的表达式为：
id 或 =
Pr = -
式中：
瞬时电压值：
p(t)—瞬时功率值;
{)-瞬时电流值;
丁——测量周期。
p(e)da
两种效率参数之间的根本差别在于对谐波分量计算的不同，IEC66146把它们统一作为功率效率，它们的差别取决于如表B.1中所示的电和电流的波形，仅在情形5时是有意义的。考虑到制定标准的目的和表B,1图示的情况,通常把功率效率作为功率调节器的效率。如表B.1所示，情形2或情形4，当直流电压和电流的纹波都为10%PP或交流电压5次谐被分量为2%，电流5次谐波分量为5%时，和死的差别仅为0.1%，这意味套实际上变换因数和功率效率是相同的。但是,应当注意到,对于情形5这样的方波来讲,通常使用功率效率,因为二者的差别是很大的,如例/=0.81.
积分时间(一个周期)T应为30 s更长,功率调节器的效率结果应取平均功率效率值。8
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