CN110868155A - 一种光伏组串匹配损失的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组串匹配损失的测量方法，其特征在于，采用使用组件及组串在线式IV测试仪，利用组件式IV测试仪测量串内所有组件IV曲线，设置同步时钟，在系统发电的同时，瞬时断开光伏系统，对多块组件和组串功率进行同步测量；通过失配损失的计算公式计算：鉴于组件和组串同步测量，且组件或组串经过STC换算存在一定偏差，因此，失配损失的计算公式中采用瞬时实测功率；通过加权平均计算日加权平均串联损失及加权平均串联损失，最终以加权平均串联损失为评价结果。本发明鉴于组件和组串同步测量，且组件经过STC换算存在一定偏差，因此上述公式中采用瞬时实测功率，不在进行STC换算；采用大数据在线分析，计算结果更为精确。

Description

一种光伏组串匹配损失的测量方法

技术领域

本发明涉及一种光伏组串匹配损失的测量方法，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

近年来我国光伏发电装机容量迅猛发展，电站非限电电量损失问题也日益突出，开展光伏现场检测，能使业主了解电站运行状况，采取有效的优化措施避免损失，对光伏电站质量控制具有重要意义。串联失配损失是了解电站运行效率的一项重要检测项目，它是指组件串联到一起时，由于参数不一致造成的组串(方阵)功率损失的现象。

参照CQC《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》中9.7.2“组串内光伏光伏组件的串联失配损失”规定，采用便携式测试设备，首先断开选定组串，对选定组串中每一块组件采用便携式IV测试仪以及检测组件功率特性，并记录瞬时光强和组件温度，然后测试组串的功率，并记录光强和组件温度。鉴于整个测试过程是依次顺序测试，组件和组串功率测试不同步，需要将各个组件和组串分别修正到统一光强和统一温度(STC条件)，然后进行计算。

组串失配损失就是组串中所有组件最大功率的代数和与光伏组串最大功率的差值与所有组件最大功率代数和之比值。失配损失的计算公式如下：

从计算公式中可以看到，为了有效评估组串失配损失，需要测试组串的功率以及该组串中每一块组件的功率。测量选定组串中每一组件的I-V曲线，计算修正功率之和；测量组串修正功率，计算失配损失。

目前，组串光伏组件的串联失配损失采用便携式测试设备，测试组串和组件的瞬时功率，并记录光强和组件温度。鉴于组件和组串功率测试不同步，需要将各个组件和组串的功率分别修正到STC条件功率，然后进行计算。本方法计算量复杂，且仅能单点测试误差较大，无法完成大数据在线分析。

目前串联失配的方法存在以下问题：

(1)由于现场光照波动、温度变化、修正公式准确度等条件的限制，此方法在实际运用中难以保证测试结果的准确性；

(2)上述测试方法需要将户外测试结果进行修正，计算量较大；

(3)单点测试，无法完成大数据在线分析，计算结果误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前现有的方法需要将户外测试条件统一，计算量复杂，且仅能单点测试，无法完成大数据在线分析。

为了解决以上问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种光伏组串匹配损失的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：采用使用组件及组串在线式IV测试仪，利用组件式IV测试仪测量串内所有组件IV曲线，设置同步时钟，在系统发电的同时，瞬时断开光伏系统，对多块组件和组串功率进行同步测量；

步骤2)：通过失配损失的计算公式计算：鉴于组件和组串同步测量，且组件或组串经过STC换算存在一定偏差，因此，失配损失的计算公式中采用瞬时实测功率；失配损失的计算公式为：

步骤3)：通过加权平均计算日加权平均串联损失及加权平均串联损失，计算公式为：

其中，η_d为日加权平均串联损失，η_s为瞬时串联损失，P为组件或组串瞬时功率，η为加权平均串联损失，E为当日组件或组串发电量；

最终以加权平均串联损失为评价结果。通过分析每日综合串联损失，串联损失由0.7％～2％之间波动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、采用在线IV测试设备，设置同步时钟，在系统发电的同时，瞬时断开光伏系统，对多块组件和组串功率进行同步测量。鉴于组件和组串同步测量，且组件(串)经过STC换算存在一定偏差，因此上述公式中采用瞬时实测功率，不在进行STC换算；

2、采用大数据在线分析，计算结果更为精确。

附图说明

图1为不同天气条件下各系统串联损失；

图2为系统发电功率与串联损失。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供了一种光伏组串匹配损失的测量方法：

步骤1)：采用使用组件及组串在线式IV测试仪，利用组件式IV测试仪测量串内所有组件IV曲线，设置同步时钟，在系统发电的同时，瞬时断开光伏系统，对多块组件和组串功率进行同步测量；

步骤2)：通过失配损失的计算公式计算：鉴于组件和组串同步测量，且组件或组串经过STC换算存在一定偏差，因此，失配损失的计算公式中采用瞬时实测功率；失配损失的计算公式为：

步骤3)：通过加权平均计算日加权平均串联损失及加权平均串联损失，计算公式为：

其中，η_d为日加权平均串联损失，η_s为瞬时串联损失，P为组件或组串瞬时功率，η为加权平均串联损失，E为当日组件或组串发电量；

最终以加权平均串联损失为评价结果。

实施例

串联匹配损失测量采用使用组件及组串在线式IV测试仪，利用组件式IV测试仪测量当串内所有组件IV曲线，量测到其IV曲线，再切换到发电模式，测量整个组串IV曲线，通过公式计算串联匹配损失。组件与组串测量时差小于1s，由于时间较短，可以近似认为两者测试条件一致。

串联失配损失分析：

由于在线式IV测试仪的采用，串联失配损失则可以由原来的单点测试，变为长期大数据积累测试。如下图1所示，为两种市售产品分别在阴天、晴天条件下匹配损失。

由于早晚太阳斜照原因，导致早晚串联匹配损失增加，正午串联损失较低，且各系统各天气条件一致。

以上所计算出光伏系统串联匹配损失为瞬时值，无法正确评价光伏系统串联匹配损失，以系统功率加权平均方法计算系统串联匹配损失。如图2所示，是系统发电功率及串联损失图，通过加权平均计算每日及综合串联匹配损失。

通过图1与图2可见，匹配损失直接受当日辐照强度影响。

Claims (1)

1.一种光伏组串匹配损失的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：采用使用组件及组串在线式IV测试仪，利用组件式IV测试仪测量串内所有组件IV曲线，设置同步时钟，在系统发电的同时，瞬时断开光伏系统，对多块组件和组串功率进行同步测量；

步骤2)：通过失配损失的计算公式计算：鉴于组件和组串同步测量，且组件或组串经过STC换算存在一定偏差，因此，失配损失的计算公式中采用瞬时实测功率；失配损失的计算公式为：

步骤3)：通过加权平均计算日加权平均串联损失及加权平均串联损失，计算公式为：

其中，η_d为日加权平均串联损失，η_s为瞬时串联损失，P为组件或组串瞬时功率，η为加权平均串联损失，E为当日组件或组串发电量；

最终以加权平均串联损失为评价结果。

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