CN102854483B - 光伏组件测试仪校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏组件测试仪校准方法,该方法为：用可确定电性能未变化的标准组件进行首次校准，首次校准采用功率校准方式，并确定影响填充值的机台参数；在组件测试仪的后续校准中，以首次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准；校准时如果发现填充值存在异常变化，并且是由标准组件本身参数变化导致，则依然采用短路电流校准方式校准；如果是由组件测试仪状态异常导致，则排查、修正组件测试仪的状态，或者采用功率校准方式。该校准方法降低了不同组件测试仪对测试功率的影响，同时削弱了标准组件衰减、损伤，以及测试仪异常对测试功率的影响，避免了频繁更换标准组件带来的测试功率的波动。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏组件测试仪校准方法。
背景技术
目前光伏行业中各种组件测试仪大多支持短路电流校准及功率校准(即效率校准)两种校准方式。同时许多组件厂拥有不止一家厂商的组件测试仪，不同的软硬件结构对测试的结果会造成较大差别。不同校准方法及不同厂商的组件测试仪给希望统一测试标准的工厂势必带来很大的困扰。
理论上不允许标准件本身存在电性能的损失，避免校准后对组件测试功率产生虚高的影响。但是在实际的光伏行业生产中光伏标准组件在多次使用后电性参数会造成一定衰减，多次使用过程中的搬动也会对标准组件造成物理损伤，此两者均使得标准件不再稳定，使按照简单的短路电流校准或者功率校准的组件测试仪进行组件功率测试时测试数据存在偏差。
如对标准组件做短期使用后的更换，则会带来以下问题：组件测试仪的厂商一般承诺稳定性在+/-3%，测试机标定出来的标准组件之间或者标准组件批次之间差异明显，频繁的更换并不能保证测试水平的稳定性，工厂也难以把握真实的制程能力。同时标准组件制作周期和标准组件本身的成本也会对此种简单解决方法在实际应用中无法实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种光伏组件测试仪校准方法，降低标准组件衰减、损伤以及组件测试仪异常，以及组件测试仪差别对组件测试功率的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏组件测试仪校准方法,组件测试仪以可确定电性能未变化的标准组件进行首次校准，首次校准采用功率校准方式，并确定影响填充值的机台参数；在组件测试仪的后续校准中，按照首次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准；在采用短路电流校准方式校准时如果发现填充值存在异常变化，并且填充值的异常变化是由标准组件本身参数变化导致，则后续依然采用短路电流校准方式校准；如果填充值的异常变化不是由标准组件本身参数变化导致，则排查、修正组件测试仪的状态；或者采用功率校准方式，并重新确定影响填充值的机台参数，在组件测试仪的后续校准中，按照这次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准。
在发现填充值存在异常变化时，判断是否是由标准组件本身参数变化导致的多种判断方法中的其中一种是：准备一块备用标准组件，使用校准后的组件测试仪测试备用标准组件，如果填充值的异常变化消失，则判断是由常用标准组件本身参数变化导致；如果填充值和常用标准组件的填充值一样异常变化，则判断是由组件测试仪状态异常导致。
为准确的判断填充值是否存在异常变化，进一步限定在组件测试仪的后续校准中，如果填充值超出标准组件的标称填充值+/-a%的范围，则可认为填充值发生异常变化，a为常数，可根据校准精度需求调整a的值。
为更好地保证组件测试仪校准的校准精度，常数a的取值范围为0.2~0.4，优选a的值为0.2，a值越大，功率波动范围越大，不利于测试仪稳定性。
本发明的有益效果是：降低了不同组件测试仪对组件测试功率的影响，同时削弱了标准组件衰减、损伤，以及组件测试仪异常对组件测试功率的影响，避免了频繁更换标准组件带来的组件测试功率的波动。
附图说明
图1是本发明的校准流程图；
具体实施方式
在6A级组件测试仪上多次验证实验显示：标准组件在多次使用及搬运造成轻微损伤后首先损失的电性能参数是填充值，而其他例如短路电流和开路电压因此原因而造成的影响较小，若标准组件存在严重损伤电流也会有明显的下降。
因此如图1所示，光伏组件测试仪校准方法为：工厂使用的各种不同的组件测试仪以可确定电性能未变化的标准组件如未使用过的新的标准组件进行首次校准，首次校准采用功率校准方式，在校准时将短路电流、填充值均校准到标定中心值，并确定影响填充值的机台参数,不同厂商的组件测试仪影响填充值的机台参数都不尽相同：例SPIRE组件测试仪的影响填充值的机台参数是I-Stretch和V-Stretch，Nisshinbo组件测试仪的影响填充值的机台参数是Rs和K，可根据组件测试仪的说明文件，或根据实际使用情况获知。
本次校准将短路电流校准到中心值体现了对组件测试仪光强的校准。填充值校准反映了对组件测试仪测试曲线特性的合理修正，后续测试数据才能够正确反映组件功率。
在组件测试仪的后续校准中，按照首次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准；
在组件测试仪采用短路电流校准方式进行后续校准中，如果发现填充值超出标准组件的标称填充值+/-0.2%的范围，则可认为填充值发生异常变化，需要判断是由标准组件本身参数变化导致，还是由组件测试仪状态异常导致，判断方法为：准备一块备用标准组件，使用校准后的组件测试仪测试备用标准组件，如果填充值的异常变化消失，则判断是由常用标准组件本身参数变化导致；如果填充值和常用标准组件的填充值一样异常变化，则判断是由组件测试仪状态异常导致。
如果判断是由标准组件本身参数变化导致，则后续依然采用短路电流校准方式校准；
如果判断是由组件测试仪状态异常导致，则排查、修正组件测试仪的状态，或者采用功率校准方式，在校准时将短路电流、填充值均校准到标定中心值，并重新确定影响填充值的机台参数，在组件测试仪的后续校准中，按照这次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准。
为更加充分的说明本发明的方案，列举一个具体：
SPIRE组件测试仪以命名为NO.1的新的常用标准组件进行校准，首次校准采用功率校准，校准时将短路电流、填充值均校准到标定中心值，并测试命名为NO.2的备用标准组件，两者校准及测试值，见表一。并将影响及填充值的机台参数记录下来，分别是I-stretch=0.3和V-stretch=0.4。
在组件测试仪后续使用的19天时间段内，按照首次校准时确定的影响填充值的机台参数I-stretch=0.3和V-stretch=0.4，采用短路电流校准方式校准，校准数据显示填充值无异常(FF在标称FF+/-0.2％为可接受范围，超过此可接受范围，则认为FF异常变化。不同组件制造商可根据校准精度需求调整此可接受范围)。
在组件测试仪后续使用的第20天，在采用短路电流校准方式校准时，校准值显示填充值有较大下降，见表二，校准FF为74.14％，超过了FF：74.53％+/-0/2％的可接受范围，则可认为填充值发生异常变化。这时需要判断是NO.1常用标准组件参数衰减损失造成还是组件测试仪本身变化造成参数衰减损失，具体操作为：使用该通过NO.1常用标准组件进行短路电流校准后的组件测试仪对备用无损伤的NO.2备用标准组件进行测试，NO.2备用标准组件的标称FF为74.69％，测试FF为74.22％，也明显下降，根据此验证结果判断为组件测试仪本身发生了变化导致校准和测试FF下降约0.4％，具体数据见表二。
本次具体排查组件测试仪的连接线夹子及接线端子未出现异常，组件测试仪设置也未修改，导致校准FF下降0.4％的原因怀疑为测试系统不明原因的漂移，重新采用功率校准方式校准组件测试仪，将V-stretch从0.4修改到0.7，之后校准FF恢复到范围之内，NO.2备用标准组件测试值较标称值持平，见表三，在重新固定V-stretch为0.7后续继续采用短路电流校准。
使用第62天后未调整影响FF的机台参数的组件测试仪仍通过NO.1标准组件采用短路电流校准，校准FF表现为74.2%，超过了FF：74.53%+/-0.2%的可接受范围，首先判断是标准组件参数衰减损失造成还是测试机台本身变化造成参数衰减损失。
具体操作为：使用该通过NO.1常用标准组件进行短路电流校准后的组件测试仪对备用无损伤的NO.2备用标准组件进行测试，NO.2备用标准组件的标称FF为74.69%，测试FF为74.63%，数据见上表四，NO.2备用标准组件的测试与标称FF持平，根据此验证结果判断为NO.1常用标准组件本身发生了变化导致其校准FF下降约0.3%，校准时仍按照短路电流校准。
此时为了表明此发明的作用，打破既定原则，修改机台I-stretch和V-stretch的值，即此步骤采用功率校准方法校准，而不采用短路电流校准方法校准，将V-stretch的值从0.7修改到1，然后测试NO.2备用标准组件，数据见表五：
NO.2备用标准组件的测试值较标称值上升约1W，说明测试虚高1W，此操作下客户将承担一定损失。
Claims (4)
1.一种光伏组件测试仪校准方法,其特征是：组件测试仪以可确定电性能未变化的标准组件进行首次校准，首次校准采用功率校准方式，并确定影响填充值的机台参数；
在组件测试仪的后续校准中，按照首次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准；
在采用短路电流校准方式校准时如果发现填充值存在异常变化，并且填充值的异常变化是由标准组件本身参数变化导致，则后续依然采用短路电流校准方式校准；
如果填充值的异常变化不是由标准组件本身参数变化导致，则排查、修正组件测试仪的状态；或者采用功率校准方式，并重新确定影响填充值的机台参数，在组件测试仪的后续校准中，按照这次校准时确定的影响填充值的机台参数，采用短路电流校准方式校准；
在采用短路电流校准方式校准时如果没有发现填充值存在异常变化，则继续采用短路电流校准方式校准。
2.根据权利要求1所述的光伏组件测试仪校准方法,其特征是：在发现填充值存在异常变化时，判断是否是由标准组件本身参数变化导致的判断方法为：准备一块备用标准组件，使用校准后的组件测试仪测试备用标准组件，如果填充值的异常变化消失，则判断是由常用标准组件本身参数变化导致；
如果填充值和常用标准组件的填充值一样异常变化，则判断是由组件测试仪状态异常导致。
3.根据权利要求1或2所述的光伏组件测试仪校准方法,其特征是：在组件测试仪的后续校准中，如果填充值超出标准组件的标称填充值+/-a％的范围，则可认为填充值发生异常变化，a为常数，根据校准精度需求调整a的值。
4.根据权利要求3所述的光伏组件测试仪校准方法,其特征是：所述的常数a的取值范围为0.2～0.4。
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