基本介紹
- 中文名：太陽能發電站測試
- 外文名：太陽能發電站測試
- 環節：六個
- 分別為：：原料加工、矽料加工、矽片加工
光伏太陽能發電站現場評估系統
（1）系統簡介
光伏太陽能發電站現場測試系統作為國內首套現場測試系統，將傳統實驗室測試設備進行攜帶型改造，以實現現場的快速測試與數據評估。
太陽能發電行業從最初原料到最終成品主要包括有六個環節，分別為：原料加工、矽料加工、矽片加工、電池片加工、太陽能電池組件加工和最終建成太陽能發電站。目前在原料加工至太陽能電池組件加工這5個環節，對產品的控制都有一種相對成熟的方法，在每個階段都對產品進行相應測試，並對其進行抽樣測試，以判斷其合格程度。由於這些步驟都是在工廠內部進行，因此測試也均在實驗室進行，大多沒有考慮到產品最終使用的環境特點。
在太陽能電池組件做成真正的太陽能發電站之後，就沒有了相應的測試手段對電池的電壓、電流等特性的測試，完全按照太陽能電池組件的特性對發電站的發電能力進行評估，這就忽略了環境對發電的影響。
太陽能電池組件在實驗室的測試中的測試環境都是在最佳的光照和溫濕控制條件下完成的，而現場是無法做到實驗室的條件的，因此要保證對發電站的準確評估，必須要在發電站現場對電池特性進行重新測試，包括光照強度、光照角度、溫度變化、濕度變化等因素都要考慮在內。
此外，在太陽能發電站運行一段時間之後，太陽能電池的發電特性會受到一定的影響，這主要是由於環境對太陽能電池會造成一定的損傷，這就導致其發電效率會與出廠之時有一定差異。因此，對發電站的運營管理其中的重要一環就是對運行中的電池板特性進行測試。而目前由於國內的發電站建成時間都相對較短，較大的發電站配有非常複雜的電池板特性監測系統，能夠對各部分進行數據管理；但是對一些規模相對較小的發電站，一般不會配有規範的監測系統，這就極易導致發電站出了問題也無從查起，沒有行之有效的手段對發電站各部分進行快速測試和評估的方法。
綜上所述，目前國內的行業發展沒有非常行之有效的方法對既有太陽能發電站和新建太陽能發電站進行評估和測試，這就極易導致資源的浪費。光伏太陽能發電站現場評估系統能夠對新建太陽能發電站進行現場評估，對其發電能力進行客觀的計算；對既有發電站進行快速檢測，快速得到系統內部出現的各種問題，方便科學管理。
（2）套用範圍
環境數據是決定太陽能發電的重要指標，對太陽能發電質量起著決定性作用，同時也是對太陽能發電站的設計提供有 效的數據保證。本系統即可以獨立使用，也可與發電站配合工作，系統主要測試功能如下 ：環境溫濕度，風速風向,降水, 感知雨雪，太陽總輻射、太陽直接輻射,日照時間,散射 輻射,表面反射率,太陽透光率,電池溫度，充電電流、充電電壓、逆變輸出電流、逆變輸 出電壓、工作電流、工作電壓，配合電子負載該系統可對10W---500KW太陽能電池組件及方陣直接測量，利用自然光做光源能快速測出方陣I-V特性，P-V特性等指標。
（3）技術參數
（3-1）環境溫度：（瑞士進口）
Ø 通 道 數：1路
Ø 測量範圍:-50～80℃
Ø 測量精度:±0.2℃
Ø 分 辨 率:0.1℃
（3-2）環境濕度: （瑞士進口）
Ø 通 道 數:1路
Ø 測 量範圍:0～100%
Ø 測量精度:±2%RH、
Ø 分 辨 率:0.1%RH
（3-3）露點 （環境溫濕度算出露點值）：
Ø 通 道 數：1路
Ø 測量範圍:-40～50℃
Ø 測量精度:±0.2℃
Ø 分 辨 率:0.1℃
（3-4）降水量:
Ø 通 道 數：1 路
Ø 測量範圍：0～999.9mm
Ø 測量精度：±0.3mm
Ø 分 辨 率： 0.1mm
（3-5）風速：
Ø 通道數:1路；
Ø 范 圍:0～60米/秒；
Ø 精 度:±0.3米/秒；
Ø 顯示解析度:0.1米/秒；
（3-6）風 向:
Ø 通道數:1路；
Ø 范 圍:0～360度；
Ø 精 度:±3度；
Ø 顯示解析度:1度；
（3-7）總輻射
Ø 2路(水平面和電池 板平面)
Ø 范 圍:0～2000W；
Ø 精 度:小於5%；
Ø 顯示解析度 :1W；
（3-8）自動跟蹤直接輻射
Ø 測量範圍:0～2000W；
Ø 精 度 :小於5% ；
Ø 顯示解析度:1W；
Ø 光譜範圍:280—3000nm；
Ø 跟蹤精度：24小時小於±1°
Ø 穩定性：±1%
Ø 溫度特性： ±1%(-20℃～+40℃)
Ø 重量：5kg
Ø 電源電壓：DC 12V±l5% AC 220V±l0%
Ø 測試精度：±2%
Ø 信號輸出：0～20mV
（3-9）日照時間:
Ø 測量範圍：0～24小時
Ø 精度：小於±0.1小時
Ø 解析度：0.1小時
（3-10）太陽散射輻射
Ø 范 圍:0～2000W；
Ø 精 度:小於5% ；
Ø 顯示解析度:1W；
Ø 光譜範圍:280—3000nm；
（3-11）溫度:(蓄電池溫度2路，太陽能電池板溫度2路)
Ø 通道數:4路
Ø 范 圍:-50～100℃；
Ø 精 度:±0.2℃；
Ø 顯示分辨 率:0.1℃；
Ø 結構：全密封結構，防潮，防水，貼上電池表面；
（3-12）感雨雪:採用電磁波技術時刻監測雨雪產生，並及時報警，提醒維護。
Ø 測量範圍： 雨雪有無輸出信號：
Ø 開關量輸入電壓：DC12/24V
Ø 電位引線：4線安放時請將其傾斜一定角度，且電源輸出端要在高處。
Ø 此感測器分感測器 探頭和加熱電路兩部分，當探頭探知有雨雪後再把加熱電路加電。
（3-13）電池表面太陽反射率:檢測組件表面是否結冰,積累灰塵，積雪情況， 一但組件此項指標改變，會影響發電效率，並根據太陽反射率值分析故障原因。物體對入射輻射的反射部分稱為反射輻射，反射輻射與入射總輻射之比用反射率表示。自然物體的反射率可分為長波反射率和短波反射率。由於長波反射率的絕對值很小，且目前尚無法將 一物體對長波輻射的反射同其自身的熱輻射區別開來，故通常所說的反射率系指短波反射 率而言。測量短波反射率的儀器稱為反射率表。反射率表可以用在農田，建築物、船舶、 氣球、飛機探測和森林裡及樹冠上進行反射率的測量。
Ø 光譜範圍：280～3000nm
Ø 信號輸 出：0～20mV
Ø 餘弦回響：≤±5%(太陽高度角10°時)
Ø 穩定性 ：±2%范 圍:0～100%；
Ø 精 度:小於2% ；
Ø 顯示分辨 率:0.1%；
（3-14）太陽透光率：由於電池組件長期工作在室外，上表面容易積塵，會降低電池板的發電效率，對該項指標的監測可以提示人員及時維護，有助 於分析發電效率。
Ø 光譜範圍：280～3000nm
Ø 信號輸出：0～20mV
Ø 餘弦回響： ≤±5%(太陽高度角10°時)
Ø 穩定性：±2%
Ø 范 圍:0～ 100%；
Ø 精 度:小於2% ；
Ø 顯示解析度:0.1%；
Ø 外形尺 寸:400*400*150
（3-15）標準太陽電池感測器（2路）：根據太陽電池I/V曲線特性與太陽光的吸收率，獲得相對太陽輻射量，其值與總輻射表值有區別，由於光譜性能與電池板相符，因此可測量電池板的轉換效率。出廠前測量溫度與I/V曲線關係圖, 用於校正現場組件的溫度特性與光效率值。
Ø A尺寸： 200*200（MM）
Ø B.多晶矽或單晶矽等與組件相同的材料
Ø C.功率：0.5W
（3-16）HIK-SPSTA型太陽能電池I-V曲線測試儀：該I-V曲線測試儀，用於測量各種太陽能電池及組件。由於儀器利用光輻射強度，環境溫濕度，組件溫度，電流，電壓並結合電子負載原理，自動計算出被測組件的I-V曲線值，實現寬測量範圍和高精度檢測，可用於室內太陽能模擬器測試，及室外自然光的評測。
Ø 數據存儲容量:6000條 ，存儲內容為設定時間內的數據平均值。
Ø 供電：交流220V，直流12V；
Ø 通訊接口:標準RS232接口，與管理微機有線連線，實時傳送採集數據。
Ø 數據採集器：採用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續存儲數據(存儲時 間可以設定)，工業控制標準設計，攜帶型防震結構，大螢幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多 路監測要素,替代微機)，輕觸薄膜按鍵，適合在惡劣工業環境使用，既可與微機同時監測 ,又可以斷開微機獨立運行。
Ø 顯示方式:大螢幕液晶漢字及圖形顯示,一屏顯示多路 數據, 液晶尺寸:115*65(mm)；
Ø 記錄儀具有先進的輕觸薄膜按鍵,操作簡單,實現對 各路數據的實時觀測；
Ø 儀器尺寸：340*150*300（mm）；
Ø 重量：6.5Kg，金屬外殼 ；
Ø 能快速測出方陣I-V曲線，P-V曲線，短路電流，開路電壓，峰值功率，峰值功 率點電壓，電流，定電壓點電流，填充因子，轉換效率等特性指標。
Ø 電壓接口： （蓄電池電壓，逆變器輸出電壓，太陽能電池迴路電壓）
Ø 通道數:標準4路（ 通道可選1—16路）
Ø 電壓範圍:0～250V（根據要求可選，交直流均可） ；
Ø 精 度:小於0.5%；
Ø 顯示解析度:0.1V；
Ø 電流接口：（ 總充電電流，逆變輸出電流，太陽能電池迴路電流）
Ø 通道數:標準4路（通道 可選1—16路）
Ø 電流範圍:0～30A；（根據要求可選，交直流均可）
Ø 精 度:小於0.5%；
Ø 顯示解析度:0.1A；
（3-17）HIK-SPST型太陽能電站測試儀：該採集器採用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續存儲數據 (存儲時 間可以設定)，工業控制標準設計，攜帶型防震結構，大螢幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多 路監測要素,替代微機)，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業環境使用。既可與微機同時監測 ,又可以斷開微機獨立監測。
Ø 18.1顯示方式:大螢幕液晶漢字及圖形顯示,一屏顯示 多路數據, 液晶尺寸:115*65(mm)
Ø 18.2檢測儀具有先進的輕觸薄膜按鍵,操作簡單, 實現對各路數據的實時觀測。
Ø 18.3儀器尺寸：340*150*300（mm）重量：6.5Kg,金 屬外殼。
Ø 18.4顯示及存儲內容：環境溫濕度，風速風向,降水,輻射,日照時間,表 面反射率,太陽透光率,電池溫度，電流，電壓等信息。
Ø 18.5存儲容量:6000條，存 儲內容為設定時間內的數據平均值。
Ø 18.6供 電:交流220V或 直流12V
（3-18）通訊接口:系統可配有線（ 標準RS232/RS485/RJ45）+無線GPRS網兩路通訊接口；配有線標準RS232接口，與管理微機 連線（增加驅動器通訊距離達200米），實時傳送採集數據.配無線通訊控制器可實現監測 中心對各路站點進行實時監測，系統採用GPRS網通訊技術，不受距離限制，數據傳輸可靠, 異地遙測，保證發電系統的正常運行。
（3-19）移動存儲裝置：（存儲控制器+兩塊 隨身碟(1G/2塊)）FS-1型移動存儲裝置是為滿足我公司儀器大量數據存儲需要而設計 的大容量外擴存儲器。其結合了移動存儲器及數據通訊技術，將移動存儲器（隨身碟）與監 測儀器的數據通訊口連線就可完成實時監測數據的連續存儲，然後可替換移動存儲器（U 盤）將已得到的監測數據導入微機。具有無限量存儲容量，操作方便，數據實時可靠，斷 電後數據永不丟失等特點。
（3-20）數據管理軟體:HIK-SPST型光伏太陽能發電站現場評估系統管理軟體可在WINDOWS2000以上環境即可運行，實時顯示各路數據，繪製各 點參數曲線圖,數據自動存儲（存儲時間可以設定），存儲方式EXCEL標準格式，可供其它軟體調用。
（4）系統組成
序號 | 名 稱 | 數量 | 單位 | 來源 |
1 | 太陽總輻射表（(水 平面輻射） | 1 | 台 | 外購 |
2 | 太陽總輻射表（電池板平面輻射） | 1 | 台 | 外購 |
3 | 太陽散射輻射表 | 1 | 台 | 外購 |
4 | 自動跟蹤太陽直接輻 射表（日照） | 1 | 台 | 外購 |
5 | 電池溫度感測器 | 3 | 只 | 外購 |
6 | 數 字風速感測器 | 1 | 台 | 外購 |
7 | 數字風向感測器 | 1 | 台 | 外購 |
8 | 環境溫濕度感測器（防輻射通風罩） | 1 | 套 | 外購 |
9 | 降水量感測器 | 1 | 台 | 外購 |
10 | 太陽反射率表 | 1 | 台 | 外購 |
11 | 太陽透光率表 | 1 | 台 | 外購 |
12 | 標準太陽電池感測器 | 2 | 塊 | 研發 |
13 | 感雨雪感測器 | 1 | 台 | 外購 |
14 | 太陽能電池I-V曲線測試儀 | 1 | 台 | 研發 |
15 | 太陽能電站檢測儀 | 1 | 台 | 研發 |
16 | 太陽能發電站檢測系統管理軟體 | 1 | 套 | 研發 |
17 | 發電站測試支架 | 1 | 台 | 外購 |
18 | 移動存儲裝置 | 1 | 台 | 外購 |
19 | 無線數據通訊模組 | 1 | 套 | 研發 |
20 | 電源線，感測器連線電纜 | 1 | 套 | 外購 |
