TerraSAS™系列光伏模擬器專門為仿真地面光伏太陽能陣列的動態(tài)電氣特性而設(shè)計，適用于微型電網(wǎng)、儲能和逆變器測試應(yīng)用。它們具有低輸出電容、高閉環(huán)帶寬的特點，適應(yīng)當(dāng)今并網(wǎng)逆變器所采用的功率點跟蹤 (MPPT) 算法。

    嵌入式TerraSAS (ETS) 是一種高性能、小尺寸解決方案，將敏感電源與創(chuàng)新的I-V曲線生成器集成在一個獨立的單元內(nèi)。

    • ETS 600 /1000：適用于絕緣和非絕緣組串式逆變器，高達1000Vdc Voc

    • ETS 60/80/150：與微型逆變器或直流優(yōu)化器配套使用，高達150Vdc Voc

    應(yīng)用

    許多太陽能逆變器會在其連接至光伏陣列的直流輸入端產(chǎn)生交流紋波。對于單相逆變器，該紋波頻率是線路頻率的兩倍（美國型號為120Hz）。越來越多的逆變器（以及幾乎所有的微型逆變器）都通過精確測量紋波電壓和電流的幅值和相位來確定陣列的MPP。這種方案確定MPP點的速度遠超過傳統(tǒng)抖動技術(shù)（又稱為擾動觀察法）。追蹤MPP的速度越快，在輻照度不斷變化的陰天條件下綜合效率就越高。鑒于用戶對太陽能設(shè)施的綜合效率極其敏感，這種方案有望很快在所有太陽能逆變器上得到普及。為滿足這種要求，光伏模擬器必須能夠還原太陽能電池陣列在紋波頻率下的電壓/電流特性。大部分的標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)電源在其輸出電路中采用超大輸出電容器及電感器，無法提供所需的性能—不受I/V曲線控制器的響應(yīng)速度影響。Elgar系列光伏模擬器基于標(biāo)準(zhǔn)型號的高速版本，對輸出電容器及其它限速組件進行了調(diào)節(jié)。這使得模擬器速度得到了10倍甚至更高的改善。

    通過將光伏控制器硬件及固件內(nèi)置的專屬特性與我們的高速電源相結(jié)合，該系列可以滿足性能要求。這項技術(shù)在微型逆變器上經(jīng)過廣泛論證后即將用于測試新一代逆變器。它通過高速開關(guān)電源和的數(shù)字信號處理技術(shù)來實現(xiàn)所需性能。在某些條件下，取決于MPPT原理，傳統(tǒng)采用IGBT技術(shù)的直流電源無法滿足MPPT響應(yīng)速度的要求。我們的電源采用功率MOSFET，其開關(guān)速度一般比的IGBT快10倍以上。開關(guān)頻率越高，輸出電容器和電感器越小—這是高速電源設(shè)計成功的關(guān)鍵。

    產(chǎn)品概述

    ETS系列TerraSAS單機型由帶控制軟件和用戶圖形界面的高性能可編程直流電源、輸出隔離裝置和提供I-V曲線的光伏模擬處理器所組成。通過這種硬件組合，TerraSAS可以模擬太陽能裝置所碰到的測試規(guī)程或復(fù)雜事件。

    如下圖所示，通過附帶軟件，用戶無需具備有關(guān)太陽能陣列參數(shù)的深厚知識就可以對光伏面板進行建模。模擬所需的參數(shù)是開環(huán)電壓 (Voc)、短路電流 (Isc) 以及峰值功率參數(shù)Vmpp和Impp。通過更改這些參數(shù)，VI曲線的形狀會自動適應(yīng)0.5到0.95之間的任意填充因子。

    一旦生成了IV曲線，用戶便可邊測試邊修改輻射度或溫度變化，從而在逼真的云層陰影遮蔽和面板溫度條件下對并網(wǎng)逆變器的行為進行測試。長期氣候模擬功能可以用來確定給定情況下所傳遞的能量。逼真的陰影遮蔽和溫度變化模擬有助于優(yōu)化逆變器在實際MPP搜索模式下的性能。

    易于擴展

    電源功率可按850W、5kW、10kW和15KW遞增。80V型號提供兩種功率等級：1200W和850W，前者用于微型逆變器，而后者則用于一代微型逆變器和直流功率優(yōu)化器。850W版本添加了線性調(diào)節(jié)輸出級，將帶寬提高到了30kHz。600V型號提供5kW、10kW和15kW版本，具體取決于Isc要求。1000V型號的額定功率為10kW。所有版本均可以容易地并聯(lián)在一起以比例縮放輸出功率，滿足微型逆變器、組串式逆變器，甚至大型逆變器的測試要求。此外，許多型號也可通過串聯(lián)來滿足更高電壓的測試需求。請在串聯(lián)或并聯(lián)ETS光伏模擬器之前參閱用戶手冊連接圖并遵循相應(yīng)接線規(guī)程。

                       實時I-V曲線顯示

    Elgar實時I-V曲線顯示每秒更新20次來顯示逆變器動態(tài)行為（工作點和掃描幅值）。與其它更新速率僅為1Hz的商用太陽能電池陣列模擬器相比，它對逆變器實際MPP跟蹤能力的分析更為精確。

                                 基本I-V曲線模擬

    Elgar TerraSAS用戶界面直觀、圖形豐富、易于上手。用戶只需輸出簡單的參數(shù)或從NREL SAM數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入數(shù)據(jù)即可創(chuàng)建I-V曲線，而不必使用Java Script或其它腳本托管來創(chuàng)建并執(zhí)行IV曲線。

    動態(tài)輻照度曲線顯示

    通過Elgar TerraSAS的輻照度和溫度曲線顯示功能，逆變器設(shè)計人員能夠輕松加載并實施標(biāo)準(zhǔn)化陰天條件場景，比如EN50530或加州能源委員會提出的加權(quán)效率測量。這種動態(tài)性能曲線建模能力有利于在任何情況下重復(fù)、可靠地進行復(fù)雜的測試驗證，而這些標(biāo)準(zhǔn)曲線是無法使用實際陣列進行模擬的。另外，該功能控制極其精細，并可在輸入真實曲線后執(zhí)行1至100倍真實速度的加速壽命試驗。

    該功能可以用來快速定義串聯(lián)或并聯(lián)的光伏面板陣列。有了這種陣列建模能力，用戶既可以模擬諸如面板不匹配等真實條件，避免產(chǎn)生多峰I-V曲線，也可以核實MPPT算法找到并建立通用MPP，而不是局部值。