JJF(皖) 249-2026 太阳电池阵模拟器校准规范

(皖)安徽省地方计量技术规范安徽省市场监督管理局发布JJF（皖）249-2026太阳电池阵模拟器校准规范太阳电池阵模拟器校准规范JJF（皖）249-2026经王JJF（皖）249-2026Ⅰ JJF（皖）249-2026ⅡJJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订JJF（皖）249-2026太阳电池阵模拟器校准规范本规范适用于直流输出电压3kV及以下，直流输出电流2kA及以下的太阳电池JJF（皖）249-2026输出电压周期和随机偏差有效值：350μV~输出电压周期和随机偏差峰-峰值：3mVp-p~20Vp-p（20Hz~20M注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。JJF（皖）249-20263b）相对湿度准确度和稳定性。测量标准的扩展不确定度（k=2）应不大于被校太阳电池阵模拟分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电压负载效应及源电压效应中最分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电流负载效应和源电压效应中最JJF（皖）249-2026分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电压负载效应和源电压效应中最j)直流电流传感器（直流电流电压转换器）或分流器表1太阳电池阵模拟器校准项目一览表序号项目名称计量特性条款校准方法条款1直流电压设置值示值误差和测量值示值误差5.17.2.22直流电流设置值示值误差和测量值示值误差5.27.2.33输出电压负载调整率5.37.2.44输出电流负载调整率5.47.2.55输出电压源电压效应5.57.2.66输出电流源电压效应5.67.2.77输出电压短期稳定性5.77.2.8JJF（皖）249-202658输出电压周期与随机偏差5.87.2.99输出功率5.97.2.10输出特性5.10b）工作正常性检查注：可根据客户需要选择校准点，开路电压、额定电压、开路电流、额定电流的设置可参考产品手册。图1直流标准电压表法校准接线图b）对于太阳电池阵模拟器，直流电压设置值示值误差和测量值示值误差这一项JJF（皖）249-2026目特指开路电压值的校准。根据产品说明书相关要求设置相应的开路电压Voc、额定电压Vmp、短路电流Isc、额定电流Imp。c）太阳电池阵模拟器需处于开路状态,设开路电压设置值为Voc,此时直流标准电压表显示值即为模拟器的实际输出值,设为V0,模拟器显示界面的开路电压测量值为Vo'c,则开路电压设置值示值误差ΔVΔV=Voc-V0（1）ΔV'=V'-V0（2）ocΔV—被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值的示值误差，V；ΔV'—被校太阳电池阵模拟器的开路电压测量值的示值误差，V；VVV准还可以用标准分压器法。按图2所示进行接线。依据7.2.2.2进行校准，分别记录被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值Voc2,路电压测量值V'。oc27.2.2.4被校太阳电池阵模拟器的输出电压示值误ΔV=Voc2-mV0（3）ΔV'=Vo'c2-mV0（4）JJF（皖）249-2026ΔV—被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值示值误差，kV；VVV图2标准分压器法校准接线图b）对于太阳电池阵模拟器，直流电流设置值示值误差和测量值示值误差这一项目特指短路电流值的校准。设短路电流设置值为Isc,模拟器的电流测量值设为Is''c,此时直流标准电流表显示值即为模拟器的实际输出值,设为Is'c,则短路电流的设置值ΔI=Isc-I（5）ΔI'=Is''c-I0'（6）JJF（皖）249-2026∆I—被校太阳电池阵模拟器的短路电流设置值示值误差，A；ΔI'—被校太阳电池阵模拟器的短路电流测量值示值误差，A；Isc—被校太阳电池阵模拟器的短路电流设置值，A；I0—直流标准电流表的显示值，A；Is'c—被校太阳电池阵模拟器短路电流测量值，A。图3直流标准电流表法校准接线图图4电流/电压转换法校准接线图a）按图4接线设短路电流设置值为Isc,标准直流电流表显示值为I0，模拟器的短路电流测量值设为Is'c,此时直流标准电压表显示值设为V0,模拟器显示界面的显示值为I′x,则短路电流的设置值示值误差ΔIΔI=Isc-GV0（7）ΔI'=Is'c-GV0（8）a）按照图5所示进行接线，太阳电池阵模拟器设置为恒压模式，并将其输出电b）依据被校太阳电池阵模拟器额定功率，调节负载值使输出电流至最大值，待值，待输出稳定后，再用直流标准电压表记录其输出电压Vx。c)被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载ΔVLV=Vx-V0（9）VVd）被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载调整率按SLV—被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载调整率，%。图5负载调整率校准接线图a）按照图5所示进行接线，模拟器设置为恒流模式。将被校太阳电池阵模拟器的JJF（皖）249-2026小值，待输出稳定后，再用直流标准电流表记录其输出电流Ix。ΔILI=Ix-I0（11）ΔILI—被校太阳电池阵模拟器输出电流负载效应，I0—被校太阳电池阵模拟器输出电压最大时直流标准电流表的测量值，A；Ix—被校太阳电池阵模拟器输出电压最小时直流标准电流表的测量值，A。d）被校太阳电池阵模拟器的输出电流负载调整率按SLI—被校太阳电池阵模拟器的输出电流负载调整率，%。注：测量高电压大电流时，直流标准电压表可选择直流标准高压表，直流标准电流表可选择宽量程大电流表，或使用直流电流电压转换器法。a）按照图6所示进行接线，设置或调节负载使被校太阳电池阵模拟器输出处于图6源电压效应、短期稳定性校准接线图b）调节调压器模拟市电变化，观察输出量的变化。使输入电压分别为被校太阳JJF（皖）249-2026电池阵模拟器输入电压的额定值,下限值和上限值时,输出电压值分别为VM,VL,VH,ΔVSV=MAX(VH-VM，VM-VL，VL-VH)（13）ΔVSV—被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压Vc）被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压调整SSV—被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压调整率，%。a）按照图6所示进行接线，设置或调节负载使被校太阳电池阵模拟器输出处于b）调节调压器模拟市电变化，观察输出量的变化。使输入电压分别为被校太阳电池阵模拟器输入电压的额定值,下限值和上限值时,输出电压值分别为IM,IL,IH,ΔISI=MAX(IH-IM，IM-IL，IL-IH)（15）ΔISI—被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压效应，V；IL—被校太阳电池阵模拟器输入电压为下限值时直流标准电压表的显示值，V。c）被校太阳电池阵模拟器的输出电流源电压调整JJF（皖）249-2026SSI（16）SSI—被校太阳电池阵模拟器的输出电流源电压调整率，%。a）按照图6所示进行接线，调节负载，使被校太阳电池阵模拟器工作在最大功b）输出稳定后，在被校太阳电池阵模拟器说明书规定时间间隔内，均匀地记录直流标准电压表的显示值vi，并从所有的显示值中选取最大值vmax和最小值vmin。c）被校太阳电池阵模拟器的稳压输出短期稳定Sev—被校太阳电池阵模拟器的稳压输出短期稳定性，%；Vmax—规定的时间间隔内直流标准高压表的显V—被校太阳电池阵模拟器输出电压值，V。a）按图7接线，确保所有的测试设备采用同一电源插座。图7输出电压周期和随机偏差校准接线图注：若太阳电池阵模拟器的额定输出电压在示波器或真有效值电压表的电压测量范围内，可以不用宽频电压差分探头，直接用数字示波器或真有效值电压表测量。b）依据太阳电池阵模拟器的最大功率点，调节负载使模拟器输出额定电压值，JJF（皖）249-2026c）输出稳定后，记录真有效值电压表或数字示波器的有效值V'rms和示波器测得的峰-峰值VP'-P。d）被校太阳电池阵模拟器的输出电压周期和随机偏差的有效值按公式(18)计算：Vrms=KVr'msVrms—被校太阳电池阵模拟器周期和随机偏差的有效值，V；Vr'ms—真有效值电压表或示波器测得的有效值，V；K—差分探头分压系数d）被校太阳电池阵模拟器的输出电压周期和随机偏差的峰-峰值按公式(19)VP-P=KVP(19)VP-P—被校太阳电池阵模拟器周期和随机偏差的峰-峰值，V；VP'-P—数字示波器测得的峰-峰值，V；7.2.10输出功率图8输出功率校准接线图（标准电压表法）b）将被校电池阵模拟器输出电压设置为额定值Um；JJF（皖）249-2026c）调节直流电子负载，使被校太阳电池阵模拟器走d）用直流标准电压表读取被校太阳电池阵模拟器输出电压的实际值U0；e）用直流标准电流表读取校太阳电池阵模拟器输出电流的实际值I0；f）从太阳电池阵模拟器的显示面板上读取最大输出功率Pm，实际输出功率P×I0；g）被校太阳能阵列模拟器的输出功率示值误差按ΔP=Pm-P0PP图9输出功率校准接线图（功率分析仪法）a)按图9所示，将被校太阳电池阵模拟器的电压输出端接入功率分析仪的电压b)将被校模拟器输出电压设置为额定值Um；d)用功率分析仪读取被校模拟器输出功率的实际值P0；e)太阳电池阵模拟器显示面板上可读出最大输出功率Pm；f)被校太阳电池阵模拟器的输出功率示值JJF（皖）249-2026ΔP=Pm-P0（21）P—被校太阳电池阵模拟器的实际输出功率，W；P—被校太阳电池阵模拟器的最大输出功率，W。图10输出特性校准接线图等待被校模拟器走点稳定，可通过示波器或直流标准电流表测得负载电流为Ii;c）计算理论值。根据a）中所选的电压测试点和太阳电池阵数学模型,使用配套的软件,测算出负载电流理论值,设为Ii'。如果模拟器面板有显示值，则直接读取显示值Ii'。d）模拟器实际输出曲线的测绘。调整负载值，使用示波器Δi=Ii'-Ii（22）JJF（皖）249-2026图11太阳电池阵模拟器I-V曲线示意图式中：Ii—被校太阳电池阵模拟器负载电流实测值，A；Ii'—被校太阳电池阵模拟器负载电流太阳能电池阵模拟器校准后，出具校准证书。校准证）；），j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；JJF（皖）249-2026n)校准证书签发人的签名、职务或等p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声JJF（皖）249-2026校准依据：JJF（皖）249－2026测量标准：高压数字多用表、宽量程精密电流表、设ZS为标准器测量时的实测值，ZX为太阳电池阵模拟器显示值。由使用说明书可Δ=ZX-ZS(A.1)Δ—示值误差；ZX—被校测试仪显示值；ZS—标准器实测值；A.3.1高压数字多用表引入的标准不确A3.1.2高压数字多用表最大允许误差引入的标准不确定度按B类进行评定。根据高+0.0005%×量程）=±0.045V，为测量次数i12345测量值/V1000.0161000.0121000.012测量次数i12345测量值/V1000.0161000.0121000.0121000.0131000.009测量次数i6789测量值/V1000.0151000.0201000.0081000.0051000.013VV0i-V0) n-1 VV根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电压10次重复测量s(V0)=4.3×10-3V0Σ 2u2A3.1.4高压数字多用表引入的标准不确定度UV0为：A3.2被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度UVxJJF（皖）249-2026根据说明书得知被校太阳电池阵模拟器输出电压分辨力为0.1V，其区间半宽度测量次数i123456789示值/V1000.21000.51000.9999.91000.21000.51000.51000.8Vxi—被校太阳电池阵模拟器输出电压第i次测量值，V；根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电压10次重复测量被校太阳电池阵模拟器输出电压测量重复性u2A.3.2.4为了避免重复计算，输出电压分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为分辨力引入的标准不确定度。被校太阳电池阵模拟器2JJF（皖）249-2026表A.1直流电压校准结果不确定度分量汇总表不确定度分量类型不确定度来源标准不确定度分布类型灵敏系数不确定度分量ui/VB高压数字多用表直流电压最大允许误差0.026均匀0.026A高压数字多用表测量重复性0.0043正态0.0043uxA被校模拟器测量重复性0.32正态10.32A.4.1高精度宽量程电流表引入的标准不确（a）高精度宽量程电流表最大允许误差引入的标准不确定度u1I0；（b）高精度宽量程电流表测量重复性引入的标准不确定度u2I0。A.4.1.2高精度宽量程电流表最大允许误差引入的标准不确定度按B类进行评定。根据高精度宽量程电流表的说明书得知其直流电流100A的最大允许误差为±（0.005%×100A+0.001%×200A）=0.007A，为均匀分布，包含因子k=3，则高精度测量次数i12345测量值/A100.002100.00199.998100.00399.998JJF（皖）249-2026测量次数i6789测量值/A99.998100.00199.999100.001100.003 I0—高精度宽量程电流表多次测量的平均值，A；n—重复测量的次数，这里n=10。根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电流10次重复测量s(I0)=2.0×10-3Au2(I0)=2.0×10-3AA.4.1.4高精度宽量程电流表引入的标准不确定度uI0为：A.4.2被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度uIx（a）被校太阳电池阵模拟器输出电流分辨力引入的标准不确定度u1Ix；（b）被校太阳电池阵模拟器输出电流测量重复性引入的标准不确定度u2Ix。根据说明书得知被校太阳电池阵模拟器输出电流分辨力为0.1A，其区间半宽度JJF（皖）249-2026测量次数i123456789示值/A99.899.999.8根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电流10次重复测量被校太阳电池阵模拟器输出电流测量重复性u2A.4.2.4为了避免重复计算，输出电流分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为辨力引入的标准不确定度。被校太阳电池阵模拟表A.2直流电流校准结果不确定度分量汇总表不确定度分量类型不确定度来源标准不确定度分布类型灵敏系数不确定度分量ui/AB高精度宽量程电流表直流电流最大允许误差0.004均匀0.004u02A高精度宽量程电流表测量重复性0.002正态0.002uxA被校模拟器测量重复性0.16正态10.16A.5输出电压周期和随机偏差的有效值校准不确（b）测量重复性引入的标准不确定度u2(Vr'mA.5.1.1真有效值电压表引入的标准不确定度按B类进行评定。根据真有效值电压表或数字示波器的说明书得知其最大允许误差为±3%，为均匀分布，包含因子k则真有效值电压表或数字示波器最大允许误差引入的标准不确定度为：A.5.1.2有效值电压表测量重复性引入的标准不确定度，通过10次重复测量按A类测量次数i123456789测量值/VJJF（皖）249-2026n—重复测量的次数，这里n=10。u2A.5.1.3真有效值电压表或示波器分辨力引入的标准不确定度按B类进行评定。根据A.5.1.4为了避免重复计算，分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为表A.3周期和随机偏差的有效值校准结果不确定度分量汇总表不确定度分量类型不确定度来源标准不确定度分布类型灵敏系数不确定度分量ui/Vu1B真有效值电压表或示波器最大允许误差0.017均匀0.017B真有效值电压表或示波器分辨力0.00029均匀0.00029u2A周期和随机偏差有效值测量重复性0.0015正态10.0015JJF（皖）249-2026委托单位证书编号单位地址设备名称校准地点温度相对湿度规格型号设备编号生产厂商℃%校准人员校准日期核验人员依据文件主标准器具名称规格型号设备编号溯源机构名称/证书编号准确等级或最大允许误差或扩展不确定度有效期B.1外观及通电检查：B.2直流电压设置值示值误差和测量值示值误差(单位：V)量程设置值标准值示值误差校准结果不确定度(k=2)量程显示值标准值示值误差校准结果不确定度(k=2)JJF（皖）249-2026B.3直流电流设置值示值误差和测量值示值误差(单位：A)量程设置值标准值示值误差校准结果不确定度(k=2)量程显示值标准值示值误差校准结果不确定度(k=2)B.4输出电压负载效应：量程负载（或带载电流值）输出电压值输出电压差值校准结果不确定度（k=2）B.5输出电流负载效应：量程负载（或带