CN108680250A - 一种测量光伏组件功率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测量光伏组件功率的方法，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率；将检测主机与待测光伏组件连接，将检测从机与光伏标准组件连接；开启检测主机和检测从机，检测主机检测待测光伏组件的实时功率，检测从机检测光伏标准组件的实时功率；检测从机将光伏标准组件的实时功率传输至检测主机；检测主机计算待测光伏组件的标准功率。采用主从机实时校准的方式，相同组件或相似组件做标准板降低环境影响，相同或相似安装角度降低环境影响，在相同或相近似温度下采集，降低环境影响，可以将精度提高至0.4％。
Description
技术领域
本发明涉及光伏组件功率测量领域，尤其涉及一种测量光伏组件功率的方法。
背景技术
当前行业设备主要为台式设备，体积巨大，无法移动，只能在固定地点进行测试。台式设备，功耗很大，安装比较麻烦，占地面积较大。市场上有便携式测试光伏组件的设备，但是，大部分设备只能实现V-I曲线测量，并且需要耗费大量的时间进行被动去采集不同光照的数据。部分设备可实现对组件板功率的采集，这种设备大都采用光辐照总表对采集当前数据进行校准，从而算出标准功率。但是，光辐照总表对光照的敏感程度和光伏组件板对光照的敏感程度是不相同的，尤其是不同光照下光辐射总表和光伏组件对光照的功率存在的不是线性关系，并且，温度对采集的数据也有很大的影响，并且不同组件的温度系数是不同，所以采用光辐射总表进行校准存在巨大的误差。同样，采用小体积电池片进行的方法也存在了较大的误差。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种测量光伏组件功率的方法，方法包括：检测主机和检测从机；
步骤一，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率；
步骤二，将检测主机与待测光伏组件连接，将检测从机与光伏标准组件连接；
步骤三，开启检测主机和检测从机，检测主机检测待测光伏组件的实时功率，检测从机检测光伏标准组件的实时功率；
步骤四，检测从机将光伏标准组件的实时功率传输至检测主机；
步骤五，检测主机计算待测光伏组件的标准功率。
优选地，步骤五还包括：
检测主机检测待测光伏组件的实时功率为M_max，检测从机检测光伏标准组件的实时功率为S_max，检测主机中光伏标准组件的标准功率为S_stc，待测光伏组件标准功率M_stc的计算方式为：M_stc＝M_max/(S_max/S_stc)。
优选地，将光伏标准组件和待测光伏组件相邻放置到同一光照环境以及同一温度环境；
将光伏标准组件和待测光伏组件同时放置预设时长后，启动检测主机和检测从机进行检测。
优选地，检测主机和检测从机采用无线通信的方式进行数据通信；
检测主机和检测从机之间的无线通信方式可以采用蓝牙方式通信，或通过WiFi方式通信，或通过射频方式通信。
优选地，启动检测主机后，检测主机通过无线通信的方式向检测从机发出启动信号，启动检测从机；
检测从机采用无线通信的方式将光伏标准组件的实时功率发生至检测主机。
优选地，手机，或移动终端通过无线通信的方式与检测主机建立数据通信；
手机，或移动终端通过无线通信的方式获取检测主机的检测数据，检测从机的检测数据以及检测主机计算后的待测光伏组件标准功率数据。
优选地，还包括：角度调节装置；
角度调节装置设有调节支架，检测控制模块以及驱动调节支架调节角度和高度的高度调节步进电机和角度调节步进电机；
光伏标准组件和待测光伏组件同时设置在调节支架上，并相邻设置；
检测控制模块中的四象限光电探测器通过获取太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，判断环境光线强度，判断当前环境的阴晴状况；还对视日运行轨迹跟踪方式产生的累积误差进行校正；获取当前日期和时间；
通过GPS检测装置实时获取检测地的精度和纬度信息，提供给日运行轨迹算法，依据太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，当前日期和时间以及检测地的精度和纬度信息，计算出当时时刻太阳高度角和方位角，实现对太阳运行轨迹的跟踪；
进入太阳运行轨迹跟踪程序后，实时通过太阳位置算法计算出太阳高度角度与太阳方位角度；
根据当前太阳高度角计算出调节高度调节步进电机的运行角度；
根据当前太阳方位角度计算出调节角度调节步进电机的运行角度。
优选地，在步骤一中，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率，标准功率范围为10-500W。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
将光伏标准组件和待测光伏组件相邻放置到同一光照环境以及同一温度环境；将光伏标准组件和待测光伏组件同时放置预设时长后，启动检测主机和检测从机进行检测。采用主从机实时校准的方式，相同组件或相似组件做标准板降低环境影响，相同或相似安装角度降低环境影响，在相同或相近似温度下采集，降低环境影响，可以将精度提高至0.4％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为测量光伏组件功率的方法流程图；
图2为测量光伏组件功率的方法实施例流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例一种测量光伏组件功率的方法，如图1所示，方法包括：检测主机和检测从机；
S1，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率；
检测时，需要准备光伏标准组件和待测光伏组件，光伏标准组件和待测光伏组件的基本参数相同，或与待测光伏组件的测试参数相同，但还包括其他参数的光伏标准组件，型号相同或与待测光伏组件相似的型号，用光伏标准组件对待测光伏组件进行校准，得出待测光伏组件的校验信息。基于检测主机可以检测多种不同光伏组件，所以这里先设置光伏标准组件的标准功率。
S2，将检测主机与待测光伏组件连接，将检测从机与光伏标准组件连接；
将检测主机与待测光伏组件连接，将检测从机与光伏标准组件连接，也就是进入了待测状态。
S3，开启检测主机和检测从机，检测主机检测待测光伏组件的实时功率，检测从机检测光伏标准组件的实时功率；
S4，检测从机将光伏标准组件的实时功率传输至检测主机；
S5，检测主机计算待测光伏组件的标准功率。
检测得出的待测光伏组件标准功率，可以通过检测主机上的显示屏显示，同时检测主机可以实时显示待测光伏组件的实时功率，检测从机可以显示光伏标准组件的实时功率。当然检测主机也可以实时显示检测从机检测的光伏标准组件的实时功率。检测主机可以将检测数据进行储存。
其中，如图2所示，S5还包括：检测主机检测待测光伏组件的实时功率为M_max，检测从机检测光伏标准组件的实时功率为S_max，检测主机中光伏标准组件的标准功率为S_stc，待测光伏组件标准功率M_stc的计算方式为：M_stc＝M_max/(S_max/S_stc)。
将光伏标准组件和待测光伏组件相邻放置到同一光照环境以及同一温度环境；将光伏标准组件和待测光伏组件同时放置预设时长后，启动检测主机和检测从机进行检测。
这样，采用主从机实时校准的方式，相同组件或相似组件做标准板降低环境影响，相同或相似安装角度降低环境影响，在相同或相近似温度下采集，降低环境影响，可以将精度提高至0.4％。
检测主机和检测从机采用无线通信的方式进行数据通信；检测主机和检测从机之间的无线通信方式可以采用蓝牙方式通信，或通过WiFi方式通信，或通过射频方式通信。启动检测主机后，检测主机通过无线通信的方式向检测从机发出启动信号，启动检测从机；检测从机采用无线通信的方式将光伏标准组件的实时功率发生至检测主机。
手机，或移动终端通过无线通信的方式与检测主机建立数据通信；手机，或移动终端通过无线通信的方式获取检测主机的检测数据，检测从机的检测数据以及检测主机计算后的待测光伏组件标准功率数据。用户可以通过手机或者移动终端获取到检测数据信息。
在本发明中，如果采用太阳光为照射方式时，需要使太阳光的照射方式，照射角度同步照射到光伏标准组件和待测光伏组件上。为了提供照射的精准，并减少太阳光照射角度不同，方向不同的影响。还包括：角度调节装置；
角度调节装置设有调节支架，检测控制模块以及驱动调节支架调节角度和高度的高度调节步进电机和角度调节步进电机；光伏标准组件和待测光伏组件同时设置在调节支架上，并相邻设置；检测控制模块中的四象限光电探测器通过获取太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，判断环境光线强度，判断当前环境的阴晴状况；还对视日运行轨迹跟踪方式产生的累积误差进行校正；获取当前日期和时间；通过GPS检测装置实时获取检测地的精度和纬度信息，提供给日运行轨迹算法，依据太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，当前日期和时间以及检测地的精度和纬度信息，计算出当时时刻太阳高度角和方位角，实现对太阳运行轨迹的跟踪；进入太阳运行轨迹跟踪程序后，实时通过太阳位置算法计算出太阳高度角度与太阳方位角度；根据当前太阳高度角计算出调节高度调节步进电机的运行角度；根据当前太阳方位角度计算出调节角度调节步进电机的运行角度。
这样，基于太阳照射角度不同，可以动态的调节调节支架的高度和角度，进而调节光伏标准组件和待测光伏组件的照射方式，使光伏标准组件和待测光伏组件得照射方式同步。
影响光伏组件功率的因素很多，温度、风的强度、安装角度、表面光洁度、组件品质等都会对组件的功率产生很大的影响。利用本方法，使用一块品质相似的电池及封装工艺的组件，然后对两块组件进行清洗，将两块组件在同一环境下相邻而放，光照在两块组件上的照射比较均匀，等待20分钟左右，温度会基本相同，这样两块组件的外接环境影响将会降至最低。在采集时，点击主机，主机会马上通过无线对从机下达指令，主从机将同时对两块组件的实时功率进行采集。主从机采集的先后时间差在毫秒级。这就保证了采集时环境基本相同。主从机得到两个组件的实时功率，而已知标准组件的标准功率，在环境相同的条件下，求被测组件的标准功率。主机采集被测组件的实时功率为M_max,从机采集标准组件的实时功率为S_max，标准组件的标准功率为S_stc，被测组件的标准功率为M_stc；因环境相同，组件相仿，故可得结论M_max/M_stc＝S_max/S_stc。所以M_stc＝M_max/(S_max/S_stc)。整个测试过程的时间在30S以内。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种测量光伏组件功率的方法，其特征在于，方法包括：检测主机和检测从机；
步骤一，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率；
步骤二，将检测主机与待测光伏组件连接，将检测从机与光伏标准组件连接；
步骤三，开启检测主机和检测从机，检测主机检测待测光伏组件的实时功率，检测从机检测光伏标准组件的实时功率；
步骤四，检测从机将光伏标准组件的实时功率传输至检测主机；
步骤五，检测主机计算待测光伏组件的标准功率。
2.根据权利要求1所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
步骤五还包括：
检测主机检测待测光伏组件的实时功率为M_max，检测从机检测光伏标准组件的实时功率为S_max，检测主机中光伏标准组件的标准功率为S_stc，待测光伏组件标准功率M_stc的计算方式为：M_stc＝M_max/(S_max/S_stc)。
3.根据权利要求1或2所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
将光伏标准组件和待测光伏组件相邻放置到同一光照环境以及同一温度环境；
将光伏标准组件和待测光伏组件同时放置预设时长后，启动检测主机和检测从机进行检测。
4.根据权利要求1或2所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
检测主机和检测从机采用无线通信的方式进行数据通信；
检测主机和检测从机之间的无线通信方式可以采用蓝牙方式通信，或通过WiFi方式通信，或通过射频方式通信。
5.根据权利要求4所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
启动检测主机后，检测主机通过无线通信的方式向检测从机发出启动信号，启动检测从机；
检测从机采用无线通信的方式将光伏标准组件的实时功率发生至检测主机。
6.根据权利要求4所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
手机，或移动终端通过无线通信的方式与检测主机建立数据通信；
手机，或移动终端通过无线通信的方式获取检测主机的检测数据，检测从机的检测数据以及检测主机计算后的待测光伏组件标准功率数据。
7.根据权利要求1或2所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
还包括：角度调节装置；
角度调节装置设有调节支架，检测控制模块以及驱动调节支架调节角度和高度的高度调节步进电机和角度调节步进电机；
光伏标准组件和待测光伏组件同时设置在调节支架上，并相邻设置；
检测控制模块中的四象限光电探测器通过获取太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，判断环境光线强度，判断当前环境的阴晴状况；还对视日运行轨迹跟踪方式产生的累积误差进行校正；获取当前日期和时间；
通过GPS检测装置实时获取检测地的精度和纬度信息，提供给日运行轨迹算法，依据太阳光的平行光线入射方向检测当前的太阳方位，当前日期和时间以及检测地的精度和纬度信息，计算出当时时刻太阳高度角和方位角，实现对太阳运行轨迹的跟踪；
进入太阳运行轨迹跟踪程序后，实时通过太阳位置算法计算出太阳高度角度与太阳方位角度；
根据当前太阳高度角计算出调节高度调节步进电机的运行角度；
根据当前太阳方位角度计算出调节角度调节步进电机的运行角度。
8.根据权利要求1或2所述的测量光伏组件功率的方法，其特征在于，
在步骤一中，在检测主机中设置光伏标准组件的标准功率，标准功率范围为10-500W。
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