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為什么選用太陽能光伏模擬器?
我們要探討的第一個問題是為什么要使用PV模擬器而不是實際的PV陣列，簡而言之是：光伏模擬器比光伏陣列更實用。

更長的答案是太陽能光伏陣列會很大，非常昂貴，并且輸出功率不可控。輸出功率將取決于可變的環(huán)境條件，比如說溫度和陽光照射(也稱為輻照度)，這在實驗室環(huán)境中很難控制。從尺寸角度來看，一個15Kw的太陽能光伏陣列將包含50300W太陽能電池板(300W是太陽能電池板的較為常見尺寸)。

PV模擬器是一種更靈活的解決方案：它的尺寸更有效，更便宜，具有可編程輸出，并且在發(fā)生任何情況時都有保修支持。可以對輸出進行編程以模擬想要測試的任何天氣條件。比如說，可以對其進行編程以輸出模擬陣列上50%云覆蓋率的特征。

如果使用的是實際的太陽能光伏陣列，則需要等到天氣條件完美時才能執(zhí)行此操作。PV模擬器也被用作測試儀器。就KeysightPVSimulator而言：它的尺寸非常適合安裝到標準測試機架中(3個機架單元中高達15kW)，并且它具有一整套SCPI(可編程儀器的標準命令)來控制和測量它的輸出。

太陽能光伏模擬器與標準直流電源有何不一樣的?
我們要探討的第二件問題是為什么要使用太陽能光伏模擬器而不是標準直流電源，簡短回答是PV模擬器的輸出與標準電源的輸出略有不同。

標準直流電源通常情況下具有兩種輸出特性之一：矩形或自動量程。
矩形輸出特性是在大多數標準電源上看到的。有一個額定電壓(VRATED)和一個額定電流(IRATED)。這在圖1中進行了說明。

可以通過乘以VRATED和IRATED來計算最大功率(PMAX)。只要在規(guī)定的范圍內，電源就可以輸出任何電壓和電流組合。在圖1中，它位于由限制形成的矩形下方的任何位置(因此得名)。

不太較為常見的是，有具有自動量程輸出特性的直流電源。不同點在于，限制是由PMAX決定的，它不是VRATED和IRATED的乘積。看一個例子可能是最簡單的。讓我們來看看上面的例子。它的額定電壓為1000V，最大為30A。

如果PMAX等于VRATED乘以IRATED，這將使其成為30kW電源，但它的額定功率為10kW。該電源能夠輸出從1000V、10A到333.3V、30A的等于10kW的任何電壓或電流組合。自動量程電源非常靈活，因為無需擔心有多個電源來覆蓋不同的電壓和相同功率水平的電流組合。
PV模擬器實際上具有另一種類型的輸出特性，通常情況下稱為IV曲線。

圖3中的輸出曲線比其他兩個輸出特性中的任何一個都更準確地表示了太陽能電池陣列的輸出特性。最先要注意的是，該圖中的y軸是電流，而不是其他兩個圖中的電壓。要注意的第二件事是形狀與其他兩個特征不同。這類形狀代表了光伏陣列的自然輸出特性。

有兩種方法可以使用PV陣列模擬器生成IV曲線。

第一種方式稱為SAS(或曲線)模式。在這個模式下，使用者輸入四個參數，如圖3所示：開路電壓(VOC)、最大功率電壓(VMP)、短路電流(ISC)和最大功率電流。PVSimulator固件然后使用這些參數根據數學模型生成曲線。

這是生成曲線的最簡單方法，因為只需要輸入四個參數。權衡是受限于儀器使用的數學模型。

第二種方式，一種更復雜的生成PV曲線的方法，稱為表格模式。在表格模式下，使用者向設備發(fā)送電壓和電流對的列表。PVSimulator固件解析所有輸入的點并生成PV曲線。

PVSimulator固件將在點之間進行插值以繪制完整的曲線。其實只要三點就可以輸入一個表格!這是一種比SAS模式更靈活的方法，但也更難做到。為了生成曲線，必須遵循一些規(guī)則，如果違反任何規(guī)則，將收到錯誤消息，程序編寫也更加復雜。