一、方案概述

在光伏电站的全生命周期内，逆变器的能量转换效率直接决定了每一瓦阳光能否高效地并入电网。辐照度的全天候波动——从晨昏低照到正午强照，再到阴云遮挡、尘土堆积或温度升高——都会引起光伏方阵输出电压和电流的动态变化。若未对逆变器在不同光照强度和温度波动下的实时表现进行系统化测试，容易低估功率损耗、误判散热设计裕度，甚至错失算法优化的时机，最终导致平准化度电成本居高不下。此外，部分地区（如公路沿线设施）已对光伏产品制定了严格的检测要求，并出台了相应标准。例如，GBT 24716-2023《公路沿线设施太阳能供电系统通用技术规范》对逆变器及光伏系统的性能指标提出了明确要求，因此为了满足这些标准，也需要进行相关测试。

因此，有必要搭建一套测试平台：在统一时基下，该平台可同步采集光伏方阵直流侧的电压、电流和瞬时辐照度，同时监测逆变器交流侧的输出电压、电流与功率，并将两侧数据实时对齐、对比分析。这一流程是评估逆变器效率曲线、优化控制策略、提升整体发电收益，并确保符合行业标准的关键步骤。

本方案聚焦光伏发电系统逆变器的转换效率与辐照度特性。通过在直流侧采集光伏方阵的电压、电流与辐照度信号，并同步监测逆变器交流输出端的电压、电流与功率，数据采集系统能够实时计算瞬时转换效率、I-V 曲线特性及功率损耗分布，帮助用户评估逆变器在不同光照工况下的性能极限与能量利用率。系统对 DC / AC 双侧电参量及光照强度的高精度同步采集，使测试人员能够在户外或实验室条件下，快速定位效率瓶颈、验证控制策略，并为组件选型和逆变器算法优化提供可靠数据支撑。测试系统整体结构图如下：

图1 测试系统整体结构图

二、测试系统说明

2.1 测试系统原理

系统由硬件与软件两部分组成。硬件部分包括PXIe数据采集系统与辐照度传感器。系统配备两张功率分析板卡，可同步测量8路电压与8路电流，覆盖光伏阵列直流侧与逆变器交流侧的输入/输出功率；另配一张多功能采集卡，用于采集辐照度传感器发出的信号，并可按需扩展温度、应变等模拟量，实现环境量与电参量一体化采集。所有通道依托 PXIe 背板统一时基，数据直接写入采集系统内置的高速存储模块，确保长时高频测试数据完整、连续，并支持实时波形查看、效率计算和频谱分析。

软件平台提供“一站式”采集与分析环境：它与功率分析通道和辐照度通道联动，同步记录光伏方阵直流侧与逆变器交流侧的电压、电流、功率及光照强度，实时显示时域波形，必要时可切换到频谱视图进行谐波检查；系统自动计算瞬时与加权效率，并根据 NB/T 32004-2018、NB/T 32032-2016 等标准给出评估结果。

通过硬件与软件的协同，本系统可以对光伏方阵-逆变器-负载链路进行同步测量与分析。测试时，辐照度传感器安装在组件阵列附近，将实时光照强度送入多功能采集卡；方阵直流侧的电压以并联方式引入电压通道，电流采用无扰动电流钳采样后接入电流通道；逆变器交流输出侧同样利用电压引线与电流钳获取输出电参量。所有 DCAC 电参数和辐照度数据在 PXIe 机框内统一时基采集并高速存储，ASMC 软件即时生成功率曲线、I-VP-V 特性和转换效率结果。用户可据此评估逆变器在不同光照条件下的能量利用率、损耗分布及控制策略效果，为组件选型和系统优化提供可靠依据。测试流程图如下：

图 2 测试流程图

2.2数据采集与测试分析软件ASMC功能

同步采集与记录:

自动化测试流程：

逆变器效率计算与合规判定：

时域波形与频谱分析：

I-V

曲线与功率点定位：

可视化监控与告警：

数据导出：

注：软件具体功能以客户实际测试需求为准。

图 3 数据采集与测试分析软件示意图

2.3测试系统核心参数

高电压通道：

高电流通道：

测量精度

功率分析带宽：

功率分析隔离与安全：

功率分析数据缓冲：

PXIe

时基同步：

机框占用：

工作环境：

多功能采集输入通道：

多功能采集量程范围：

多功能采集采样率：

多功能采集分辨率：

多功能采集带宽：

多功能采集隔离等级：

参考校准端口：

多功能采集卡输入连接器：

本地数据存储：

三、方案优势特点

一体化采集平台：

多通道并行测试：

高精度电参数测量：

可扩展环境量采集：

自动效率计算：

快速 I-V 曲线绘制：

全流程自动化：

一键数据导出：