晶体硅光伏PV方阵I-V特性的现场测量

目次前言前言范围和目的引用标准测量方法 方法 和设备程序准确度附录 提示的附录 术语前言本标准等同采用 晶体硅光伏 方阵 特性的现场测量本标准是太阳光伏能源系统中一项基础标准 所使用的名词术语与有关标准协调一致在与 秘书处交换意见之后本标准对 中错误作如下修正辐照度 和 辐照度 统一用符号 表示用术语 标准光伏器件 代替标准器件和标准 器件 术语 标准光伏器件的定义列于附录中对不同场合测得的开路电压 加以编号和 统一为在 测量组件背表面中心温度时 增加一个限定条件 靠近电池处本标准的附录 是提示的附录本标准由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信息产业部电子第十八研究所秦皇岛市华美光电设备总公司本标准主要起草人 由志德 李涛勇前言国际电工委员会 是由各国家电工委员会 国家委员会 组成的世界性标准化组织的目的是促进电工电子领域标准化问题的国际合作 为此目的 除其他活动外 发布国际标准国际标准的制定由技术委员会承担 对所涉及内容关切的任何 国家委员会均可参加国际标准的制定工作 与 有联系的任何国际 政府和非官方组织也可以参加国际标准的制定 与国际标准化组织 根据两组织间协商确定的条件保持密切的合作关系在技术问题上的正式决议或协议 是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的 对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以标准技术报告或导则形式发布以推荐的形式供国际上使用并在此意义上 为各国家委员会认可为了促进国际上的统一各 国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用 标准标准与相应国家或地区标准之间的任何差异应在国家或地区标准中指明国际标准 由 第 技术委员会太阳光伏能源系统制定本标准文本以下列文件为依据国际标准草案 表决报告表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅附录 为提示的附录中华人民共和国国家标准晶体硅光伏 方阵特性的现场测量国家质量技术监督局 批准 实施范围和目的本标准描述晶体硅光伏方阵特性的现场测量及将测得的数据外推到标准测试条件 或其他选定的温度和辐照度条件下的程序光伏方阵在实际现场条件下的 特性测量及其验收测试条件 下的外推值能够提供 参见附录 和功率额定值的数据验证已安装的方阵功率性能是否符合设计规范检测现场组件特性与实验室或工厂测量之间的差异检测组件和方阵相对于现场初期数据的性能衰降对于某一个组件现场测量经外推到标准测试条件 的数据 可以直接与先前在实验室和工厂得到的结果相比较 条件是两者测量中使用的标准光伏器件具有相同的光谱响应和相同的空间分布响应 参见 或 的相应标准由于现场方阵测量的数据包括了二极管电缆以及失配损失 因此 它们不可直接同各组件数据之和相比较如果一个光伏方阵是由不同仰角 方位角工艺电气结构的若干个子方阵组成 这里描述的程序将只适用于每一个光伏子方阵引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 和成员国要备有现行有效的国际标准的目录光伏器件 第 部分光伏电流 电压特性的测量光伏器件 第 部分标准太阳电池的要求光伏器件 第 部分 地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据晶体硅光伏器件的 实测特性的温度和辐照度修正方法光伏器件 第 部分 标准太阳电池的要求 第一号修正光伏器件 第 部分标准太阳电池组件的要求光伏器件 第 部分 标准太阳电池组件的要求 第一号修正电子元器件质量评定体系程序规则电子元器件质量评定体系程序规则 第一号修正测量方法 方法 和本章介绍两种可以采用的现场测量方法 两种方法使用 给出的程序 对测得的特性进行温度和辐照度修正方法 由直接的温度测量确定方阵有效结温方法 由不同辐照度下记录到的子方阵开路电压 数据推导出有效结温设备方法 和 共用的设备按照 或 选择并标定的标准光伏器件校验标准光伏器件和被测组件为共平面在 之内适用的设备符合 要求的电压和电流测量仪器功率范围适当的可变负载低功率情况下 小于 可以选用可变电阻或电子负载 高功率情况下最好选用电容性负载为连续跟踪 曲线需要一个 记录仪或记忆示波器 或其他类似设备两个辐射计用以检验平面内辐照度的均匀性方法 需要的附加设备测量组件背表面温度的装置准确度优于用于测量标准光伏器件开路电压和短路电流的转换系统方法 需要的附加设备测量环境空气温度的装置 准确度优于程序本程序要求组件表面是干净的 否则应采取适当措施 如清扫可能时和或报告表面状态除下列各项要求外 验证环境条件满足 的要求电压和电流测量准确度应优于对于外推到 的测量被测平面内总辐照度必须大于等于 并且太阳光入射线与组件法线的夹角小于使用合适的辐射计 校验被测面积上的辐照度均匀性并选出具有典型辐照度位置上的组件被测方阵必须跟蓄电池和 或功率调节器一类负载断开使用 或 描述的方法 或方法 确定结温和 特性方法测量选定的中心位置上的组件背表面中心靠近电池处的温度 组件的选择应基于图 所示的原理及示例由所有选定方阵中的组件计算平均温度 以及这个温度与中央位置上选定组件的温度之差测量标准光伏器件的开路电压 并计算它的结温式中 为标准光伏器件的电压温度系数标准光伏器件在标准测试条件下的开路电压为考虑测量状态与 辐照度偏差的一个系数当辐照度为 时当辐照度为 时当辐照度为 时当辐照度为 时测量标准光伏器件中心处背表面的温度 的测量以及 的再次测量称为 都应在较短时间内进行即 之内计算修正后方阵的结温连接可变负载与光伏方阵记录连接点的情况如果使用慢速扫描如手动调节可变电阻负载的扫描 在 扫描刚开始时 立即记录标准光伏器件的开路电压改变负载扫描 曲线并使有足够多的测量点用以确定平滑的 特性曲线 如果使用慢速扫描标准光伏器件的短路电流必须与每一个 点同时测定 以获得相应于那个点的辐照度 辐照度在整个扫描期间的总的变化应当小于 如果不是这样重复 当使用诸如电容器快变化负载扫描 总扫描时间小于 时 只在扫描开始时记录标准光伏器件的短路电流就足够了如果使用慢速扫描 当扫描结束时重测标准光伏器件的开路电压 如果这个值跟 得到的 相差大于 从 开始重复测量计算方阵在测量期间的修正结温式中 由 计算得到的标准光伏器件的计算结温当标准光伏器件温度测量值不同于它的标定值对应的标准温度时对 和 进行修正 用代替 代替关于 和 的定义参见式中 标准光伏器件的标准温度它的标定值是在这个温度下给出的标准光伏器件的实测温度标准光伏器件在标准温度 标准辐照度或其他选用辐照度下的短路电流在实测温度 时测得的标准光伏器件短路电流标准光伏器件在研究的温度范围内 处于标准辐照度或其他选用的辐照度下的电流温度系数按 描述的方法外推实测的 数据到要求的验收测试条件 由提供者给出或按 测量得到方法在一天当中重复测量方阵的开路电压 特别是在低辐照度 到情况下不能进行 扫描时 同时记录环境温度读数 和辐照度读数 由标准光伏器件的短路电流及其标定曲线求得 计算每个方阵相应外推值 的平均值 和标准误差 使用下列公式计算外推的 值式中 方阵中串联的电池个数热电压 每个单体电池大约 与非理想化因子 每个单体电池大约 的乘积值约为每个单体电池单体电池电压温度系数 每个单体电池约为对于单独安装的方阵电池额定工作温度 为 时 大约为在特殊安装方式下即指屋顶安装系数 应由 数据回归分析 最小二乘法得到如果必要应用回归分析改进其他系数的精度如果使用慢速扫描在 扫描刚开始时立即记录被测组件的开路电压改变负载扫描 曲线并使有足够多的测量点 用以确定平滑的 特性曲线 如果使用慢速扫描标准光伏器件的短路电流必须与每一个 点同时测定 以获得相应于那个点的辐照度 辐照度在整个扫描期间的总的变化应当小于 如果不是这样 从 开始重复测量 当使用诸如电容器快变化负载扫描 总扫描时间小于 时在扫描开始时 记录标准光伏器件的短路电流就足够了如果使用慢速扫描把 扫描结束时测得的被测组件的开路电压 同 的测量结果相比较如果这些值相差大于 从 开始重复测量计算方阵在测量期间修正后的结温按照 描述的方法把实测的 数据外推到要求的验收测试条件 由提供者给出 或按 测量得到准确度改进精度的各种技术都应采用 现阶段难以保证外推的功率值总准确度优于图 边缘组件和中心组件的举例图 完附录提示的附录术语验收测试条件对于光伏方阵的功率额定值所规定的环境温度测量平面的辐照度以及光谱分布的标准值标准测试条件组件温度 测量平面的辐照度以及光谱分布的标准值用于室内模拟器测量组件温度测量平面内辐照度光谱分布 总辐照见标准光伏器件标准光伏器件是特殊标定的太阳电池多电池封装件或组件用于测量辐照度当在自然太阳光下测量如果直接辐射光偏离法线入射时 建议使用与被测者同类型 同尺寸的标准光伏组件或使用由一个标定过的太阳电池周围布有多片其他电池 模拟的或真实的 的多电池封装件 使其边框 封装系统 形状 尺寸和空隙都与被测组件相同