共直流母線并聯(lián)光伏逆變器的效率特性

也就是說，各逆變器按照額定容量的比例分擔(dān)Y時，系統(tǒng)有最高效率。將yi=λki代入式(3)，可知此時各逆變器的效率相同，所以相應(yīng)地直流側(cè)按最大輸入功率的比例分擔(dān)功率。其特例是，當(dāng)采用同型號的逆變器時，各逆變器功率均分可使總體效率最高。
下面討論在給定總功率條件下，如何確定使總效率最高的逆變器投入臺數(shù)。文獻(xiàn)指出，可窮舉所有可能的逆變器組合方式，分別求得各組合方式的效率特性，當(dāng)給定總功率時，選取使總效率最高的組合。例如，4臺逆變器并聯(lián)運行，其中型號I(100 kW)共2臺，型號II(250 kW)和型號III(500 kW)各1臺，總功率950 kW，效率特性計算結(jié)果如圖3所示。
圖3a為各種逆變器組合的效率曲線，以及系統(tǒng)最優(yōu)效率曲線。圖3b示出為獲得系統(tǒng)最佳效率ηbest，各種逆變器需投入的數(shù)量?？梢姡谙到y(tǒng)總功率較小時，通過減少逆變器投入數(shù)量，共用直流母線的并聯(lián)逆變器集群仍可達(dá)到較高的逆變效率。

對于同型號逆變器構(gòu)成的集群，根據(jù)前文假設(shè)和分析，設(shè)單臺逆變器效率滿足式(3)，則n臺并聯(lián)時的效率特性為：


5 實驗驗證
搭建實驗平臺對上述分析進行驗證。兩臺10 kW三相并網(wǎng)光伏逆變器共直流母線并聯(lián)，以光伏模擬器作為直流輸入電源，輸出為400 V三相電網(wǎng)。首先，測試單臺逆變器的效率特性曲線；然后，測試兩臺逆變器功率均分時效率特性曲線；最后，測試兩臺逆變器功率不均分時的效率，并與功率均分時的效率進行對比。
單臺逆變器效率特性如圖4a所示。為驗證此處所述的單臺逆變器效率模型，取10組實測數(shù)據(jù)進行擬合。表1取其中5組實測值與擬合值對比?？梢姡瑪M合值與實測值十分接近，擬合優(yōu)度判定系數(shù)R2=0．999 6，可知所提效率模型較為合理。

單臺逆變器和兩臺并聯(lián)逆變器的效率特性曲線如圖4b所示。由圖可見，當(dāng)兩臺并聯(lián)逆變器功率均分時，其總體效率曲線與單臺逆變器效率曲線橫軸放大一倍時基本一致。在同樣的總功率下，兩臺逆變器功率均分時的效率高于功率不均分時的效率，具體數(shù)值對比見表2。

6 結(jié)論
此處建立并驗證了單臺光伏逆變器和共直流母線并聯(lián)光伏逆變器的效率模型，推導(dǎo)了使并聯(lián)逆變器總效率最高的功率分配方式，測試了并聯(lián)逆變器在不同工況下的效率。理論和實驗表明，若各逆變器效率特性相同，則當(dāng)總功率和并聯(lián)數(shù)一定時，按各逆變器最大功率的比例分擔(dān)功率，可使總效率最高。其特例是，當(dāng)采用同型號逆變器時，各逆變器功率均分可使總體效率最高。