无论采用(yòng)何种测试方法,对光伏電(diàn)路性能(néng)进行评估时,您都必须掌握阵列辐照度和電(diàn)池单元温度的分(fēn)布情况。為(wèi)确保准确解读 I-V 曲線(xiàn),務(wù)必关注环境条件,因為(wèi)辐照度或電(diàn)池单元温度的快速波动可(kě)能(néng)导致 I-V 曲線(xiàn)测试出现误差。為(wèi)了确保获得可(kě)靠的结果,我们应当选择适当的传感器类型和测试方法,例如 Fluke Solmetric PVA 1500 I-V 曲線(xiàn)绘图仪。
使用(yòng) Fluke Solmetric PVA 1500 IV 曲線(xiàn)绘图仪测量和分(fēn)析光伏電(diàn)路性能(néng)
测试的环境条件
最好在天气情况稳定且辐照度达到或超过 700 W/m² 的环境条件下执行性能(néng)测试。这对于在调试或重新(xīn)调试时建立性能(néng)基線(xiàn)特别重要,并且会影响到故障排除。在标准测试条件下,辐照度设定為(wèi) 1000 W/m2。现场测试条件与这一标准条件越相近,对 I-V 曲線(xiàn)的解读就会越精(jīng)确。在太阳处于正午前后四小(xiǎo)时的窗口期时,测试条件通常最為(wèi)理(lǐ)想。
辐照度测量及其影响
辐照度测量误差会显著影响光伏性能(néng)测试。例如,即便使用(yòng) Fluke Solmetric PVA -1500 这样的高质(zhì)量 I-V 曲線(xiàn)绘图仪,其准确性仍可(kě)能(néng)受到辐照度微小(xiǎo)误差的影响。太阳旁边快速移动的云层和高空卷云尤其易于造成测量误差。利用(yòng) I-V 曲線(xiàn)绘图仪进行性能(néng)测试测量的一大优势在于,您可(kě)以将关键的环境数据与 I-V 数据一起保存。这样做不仅消除了可(kě)能(néng)引发后续问题的手动数据输入错误,而且还极大减少了快速变化的测试条件造成误差的可(kě)能(néng)性。
辐照度传感器:為(wèi)准确测量阵列性能(néng),请确保辐照度传感器正确安(ān)装(zhuāng)在阵列平面上,并使其光谱响应与光伏模块的光谱响应保持一致。此处所示的无線(xiàn)装(zhuāng)置集成了一个进行过光谱校正的硅光電(diàn)二极管辐照度传感器,此装(zhuāng)置还用(yòng)来监测背面温度和模块倾斜度。
传感器的选择
真正的日射强度计并不适合用(yòng)于 I-V 曲線(xiàn)测试,因為(wèi)它们的光谱响应通常较為(wèi)宽泛且平坦,这与晶體(tǐ)和薄膜模块技(jì )术的光谱响应差别较大。手持式辐照度传感器也不是理(lǐ)想选择,因為(wèi)它很(hěn)难可(kě)靠和可(kě)重复地以相同的朝向放置在阵列平面上。手持式辐照度传感器在角度响应方面也可(kě)能(néng)与现场部署的光伏模块存在较大差异。角度响应在一天中(zhōng)的早晚时段以及云层会散射大量阳光的测试日尤為(wèi)关键。在这些测试条件下,阵列和传感器需拥有(yǒu)相同宽度的天空视野。
反射光影响
辐照度传感器不可(kě)受到强光學(xué)反射的干扰,否则可(kě)能(néng)导致读数不准确。如果辐照度传感器接收到的反射光显著超过被测的光伏模块,那么模型会高估其 Isc,导致光伏模块看起来性能(néng)不佳。在某些特定情况下,金属表面反射的太阳光会导致辐照度读数被过度放大。通常情况下,通过调整传感器的安(ān)装(zhuāng)位置,可(kě)以有(yǒu)效解决这一问题。
光伏系统中(zhōng)的温度测量
虽然光伏模块性能(néng)对温度变化的敏感度不如辐照度那么显著,但温度变化仍然是一个重要因素。轻量级热電(diàn)偶能(néng)够很(hěn)好地在不同条件下测量電(diàn)池单元的温度,宜為(wèi)首选测温工(gōng)具(jù)。合理(lǐ)地确定热電(diàn)偶位置对于确保精(jīng)确的读数至关重要。由于阵列和模块的边缘通常温度较低,因此应将热電(diàn)偶布置在模块角部与中(zhōng)心之间并遠(yuǎn)离此类低温边缘的位置。这种做法的目的是為(wèi)传感器选取一个尽可(kě)能(néng)接近背面平均温度的固定点。热電(diàn)偶的尖端必须与光伏模块的背面紧密接触,因為(wèi)如果存在空气间隙,会中(zhōng)断热量传递,从而导致温度读数偏低。当在相同阵列部分(fēn)之间移动热電(diàn)偶时,应始终将其放置在相同的相对位置,以避免人為(wèi)因素导致的温度变化。