2023光伏组件移动式电性能测试技术规范

目  次1范围 42规范性引用文件 43术语和定义 44测试设备 54.1太阳光模拟器 54.2测试支架 64.3标准光伏器件 74.4温度测量 74.5I-V测试系统 74.6电致发光测试装置 74.7平台倾斜度测量装置 75测试程序 75.1测试条件 75.2外观检查 75.3光伏组件STC下的I-V特性测试 75.3.1稳态太阳光模拟器下测量 85.3.2脉冲太阳光模拟器下测量 85.4光伏组件低辐照度下的I-V特性测试 85.5污渍和灰尘遮挡损失测试（可选） 85.6电致发光测试 96检测报告 9光伏组件移动式电性能测试技术规范范围本技术规范规定了光伏组件移动式电性能测试的相关技术要求。本技术规范适用于安装和使用在并网光伏电站、分布式光伏系统、与建筑结合的光伏发电系统中的地面用光伏组件。本技术规范针对光伏组件移动式电性能测试系统的逐步应用，对移动式测试的测试条件、测试项目、测试设备以及测试方法提出技术要求，提高测试准确度及测试效率，规范和指导光伏组件现场电性能测试和评估工作。规范性引用文件下列文件对于本文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本技术规范。GB/T2421电工电子产品基本环境试验规程总则GB/T2423.10:2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）IEC60904-1：2006光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量(Photovoltaicdevices–Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics)IEC60904-3：2008光伏器件第3部分：地面用光伏设备标准光谱辐照度测量方法(Photovoltaicdevices–Part3:Measurementprinciplesforterrestrialphotovoltaic(PV)solardeviceswithreferencespectralirradiancedata)IEC60904-9：2007光伏器件第9部分：太阳模拟光源性能要求（Photovoltaicdevices–Part9:Solarsimulatorperformancerequirements）IEC61215-1:2016地面用光伏组件设计鉴定和定型第1部分测试要求（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules–Designqualificationandtypeapproval–Part1:Testrequirements）IEC61215-2:2016地面用光伏组件设计鉴定和定型第2部分试验方法（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules–Designqualificationandtypeapproval–Part2:Testprocedures）IEC60891:2009光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法（Photovoltaicdevices–ProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vcharacteristics）术语和定义下列术语和定义适用于本技术规范。光伏组件移动式电性能测试平台movabletypeelectricperformancetestplatformforPVmodule与传统固定式光伏组件电性能检测实验室相比，光伏组件移动式电性能测试平台能够在光伏电站现场对安装运行的光伏组件进行电性能快速测试。测试不受地点、时间、天气的影响。标准测试条件standardtestcondition(STC)辐照度1000W/m2,电池温度25℃，GB/T6495.3-1996的AM1.5标准太阳光谱辐照度分布。电致发光electroluminescence简称EL，是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引起电子解级的跃进、变化、复合导致发光的一种物理现象。太阳光模拟器太阳光模拟器可以应用在两个方面：1）I-V测试2）暴晒用于模拟太阳光辐照度和光谱。模拟器通常包含三个主要部件：1）光源及其供电电源；2）光学器件和滤光片，用于调整输出光束，满足不同测试需求；3）模拟器操作控制。测试I-V特性的模拟器通常有两种类型：稳态型和脉冲型。测试设备太阳光模拟器4.1.1总辐照度模拟器必须能够在测试平面上达到1000W/m2的标准辐照度（用标准电池测量），并且根据需要可对辐照度在标准辐照度值上下进行一定的调节。4.1.2光谱匹配模拟器光谱辐照度分布应与标准光谱辐照度分布匹配，表1给出了相关等级模拟器匹配的要求。4.1.3均匀度在测试平面上，制定测试区域内的辐照度应达到一定的均匀度，辐照度用合适的探测器测量，表1规定了相应等级模拟器均匀性的要求。对于单体电池和电池串的测试，探测器最大尺寸应小于电池最小尺寸的一半。对于组件，探测器尺寸应不大于组件中单体电池的尺寸。其中，最大辐照度和最小辐照度是在指定范围内探测器在任意指定点的测量值（已对辐照不稳定度给予修正）。4.1.4辐照稳定度数据采集期间，辐照度应该具有一定的稳定度，表1规定了模拟器稳定度相关等级。其中，最大辐照度和最小辐照度是数据采集期间在测试平面内探测器在任意指定点的测量值。注：对于脉冲模拟器的特殊情况，辐照稳定性的要求仅适用于每个数据点实际测量期间当时的辐照度。表1太阳模拟器等级分类特性等级A等级B等级C光谱匹配（每个波长范围实际测试的总辐照度的百分比与表2列出的标准光谱辐照度分布的百分比的比率）0.75-1.250.6-1.40.4-2.0辐照不均匀度≤±2%≤±5%≤±10%辐照不稳定度≤±2%≤±5%≤±10%表2标准光谱辐照度分布波长(λ)范围/μm波长0.4μm到1.1μm之间总辐照度的百分比0.4-0.518.50.5-0.620.10.6-0.718.30.7-0.814.80.8-0.912.20.9-1.116.1太阳模拟器性能测试方法参见标准IEC60904-95。测试支架能够安装被测额样品和标准器件的支架，有效面在测试平面内，被测样品和标准器件的法线应与光束的中心线平行，偏差小于±5℃。标准光伏器件符合IEC60904-2要求的标准光伏电池或标准光伏组件。温度测量被测组件、标准光伏器件、环境温度测量装置，测量精度±1℃，重复性测试精度±0.5℃。I-V测试系统开路电压、短路电流测试精度±0.2%。电致发光测试装置电致发光特性测试面积：2×1m；分辨率：2048×2048pixels。平台倾斜度测量装置水平仪或其他装置，判断测试平台及测试设备是否处于水平放置状态。测试程序测试条件5.1.1现场条件要求1）雨雪天、冰雹等恶劣气候条件不适宜试验操作。2）现场风力大小不能引起平台的晃动。3）移动测试平台能够方便进出电站现场。4）现场路面起伏导致的平台振动，需在振幅许可范围内。5.1.2平台箱体内环境箱体保持水平状态。在箱体周围均匀选择四个点进行水平状态测试，需四点同时满足水平状态，才可进行组件测试。1）组件温度维持在25±2℃。2）箱体内温度控制在25±5℃3）箱体密封性良好，无透风、漏光现象，满足I-V测试和EL测试时的暗环境需求。外观检查在照明条件大于1000lux条件下，对被测组件进行外观检查，测试条件和判断依据参照IEC61215-1.对于破碎、气泡、分层等影响组件发电性能的问题，需要记录和拍照。光伏组件STC下的I-V特性测试测试光伏组件在STC条件下（辐照度1000W/m2,电池温度25℃，GB/T6495.3-1996的AM1.5标准太阳光谱辐照度分布）的电性能。太阳模拟器等级至少是BBA级及以上。STC条件下的测试用于验证光伏组件铭牌上的电性能参数信息。5.3.1稳态太阳光模拟器下测量用于测量光伏组件发电特性的稳态太阳光模拟器，应满足IEC60904-9的模拟器要求。测试步骤如下：5.3.1.1标准光伏器件的有效面应安装在测试平面内，其法线与光束的中心线平行，偏差小于±5°。5.3.1.2调整测试平面上的辐照度，使标准光伏器件的短路电流达到所要求的标定值。5.3.1.3按照5.3.1.1的要求安装被测组件。注：若使用标准光伏组件，则拿掉标准组件后，安装被测组件；若使用标准光伏电池，如果光束足够宽且均匀，被测组件和标准电池可同时安装在测试平面上。5.3.1.4保持太阳模拟器设置条件不变，记录被测组件的I-V特性及组件温度。如果温度不能调控，就应把组件和/或标准太阳电池遮挡起来，使它不受光束的照射，直到其温度与周围空气温度25℃一致，偏差在±2℃内，拿掉遮挡物立即测量。5.3.1.5如果测试温度和辐照度不是所需条件，按照IEC60891的规定，将实测的I-V特性修正到所需的测试条件下。5.3.2脉冲太阳光模拟器下测量用于测量光伏组件发电特性的脉冲太阳光模拟器，应满足IEC60904-9的模拟器要求。测试步骤如下：5.3.2.1被测组件安装时要尽可能靠近标准太阳电池，使它们的有效面都在测试平面内，它们的法线和光束中心线平行，偏差小于±5℃。5.3.2.2调整测试平面上的辐照度，使标准太阳电池的短路电流达到其标定值。注：有些脉冲式太阳模拟器的脉冲是由一个单独的光伏电池触发而产生。借助于标准太阳电池，预先设定一辐照度数值，当该光伏电池所受的辐照度达到此设定值时，立即触发。5.3.2.3记录被测组件的I-V特性及温度（若组件温度与环境温度一致，即环境温度）。采集两个数据的时间间隔应足够长，以保证被测组件的响应时间，从而避免因数据采集速率引起的误差。5.3.2.4如果测试温度和辐照度不是所需条件，按照IEC60891的规定，将实测的I-V特性修正到所需的测试条件下。光伏组件低辐照度下的I-V特性测试测试光伏组件在200W/m2辐照度下的电性能。太阳模拟器等级至少是BBA级及以上，模拟器辐照度能够调到200W/m2，并且不影响光谱失配等级和辐照不均匀度。测试步骤如下：5.4.1组件温度25±2℃，辐照度200±20W/m2。5.4.2测试程序按照5.3的流程进行。污渍和灰尘遮挡损失测试（可选）对于抽样选定的组件，清洗前按照5.3的测试方法进行I-V特性测试，记录光照和组件温度；清洗后，在相同测试条件下再测试组件I-V特性。将两次测试结果修正到统一的光强和温度条件下，对清洗前后修正的功率进行比较，得出被测组件当前的灰尘损失率，并记录电站清洗周期及上一次的清洗时间。应附清洗前和清洗后被测组件的照片。计算公式：组件灰尘损失=（组件清洗后修正功率值-组件清洗前修正功率值）/组件清洗后修正功率值×100%电致发光测试反映光伏组件在生产、运输、安装运行过程中出现的电池片缺陷（包括碎片，隐裂、黑片，暗斑，虚焊、断栅，黑边等以及电池均匀性的异常现象）。测试步骤如下：5.6.1被测组件安装在5.3所述的测试平面内。5.6.2箱体内温度维持在相机工作温度范围内。5.6.3被测组件接插件与供电电源相连接，电源可以正常调节电压电流。将电致发光电源的电流调至组件短路电流的70%或Ipm，注意不得超过组件标称短路电流。5.6.4相机镜头表面干净无尘土及指纹，若不干净，用擦镜布擦拭。5.6.5使用对焦辅助照明，完成相机对焦工作。5.6.6通过EL初步试验，确保没有箱体内光源或外界光线对EL成像产生影响，确定组件安装的位置和方向。5.6.7确定测试条件满足要求后，对组件进行EL测试。保存EL照片。以组件序列号命名EL照片。5.6.8可使用相关图像处理软件，对EL照片的亮度和对比度进行适当调整，便于观察组件存在的问题。检测报告通过本技术规范的试验后，实验室应给出符合GB/T27025要求的正式检测报告，包括（但不限于）以下内容：标题实验室名称、地址以及开展试验的地点、日期报告标识委托客户的名称、地址试验样品的描述和鉴定试验样品在电站现