[發明專利]基于伏安特性曲線的光伏組件發電量測量方法

有效

• 申請號: 201310244193.0
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103353576A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 朱炬;毛翌春;王傳才;朱文星;郭獻紅;韓國華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明涉及光伏測試領域，具體為一種基于伏安特性曲線的光伏組件發電量測量方法。

背景技術

伏安特性曲線測試是測試光伏組件各項性能參數的測試方法，而光伏組件的發電量測試通常是在室外自然光照下，利用逆變器自身的測試電路或附加其他電壓電流表裝置進行光伏組件工作狀態下的實時發電量監測。我們以逆變器為例說明目前發電量的測試方法。在逆變器的輸入端接入光伏組件的正負電極，逆變器通過最大功率跟蹤算法改變光伏組件的電壓電流輸出特性，使光伏組件始終保持在最大功率輸出狀態。然后通過內置的電壓電流測試電路測試輸入端的光伏組件電壓、電流參數，從而計算出當前的實時功率，然后通過一定的時間間隔進行采樣，從而累積得到組件在一段時間內的發電量總和。通過逆變器進行光伏組件的發電量測試是目前廣泛采用的有效辦法，但是該方法受不同廠家逆變器最大功率跟蹤算法的影響，組件的最大功率點會出現較大偏移，并不能真實反映組件在實際環境下的發電量。

另外目前組件性能的衡量多是在標準STC環境（25℃，1000W/m²輻照度，AM1.5光譜光源）下的最大功率值Pmax，但組件在室外工作時，環境溫度和輻照度等條件各不相同，需要有一種更科學的方法來衡量組件的特性。組件發電量的測試作為組件性能衡量標志目前被更多人接受，也需要有更好更準確的方法來進行可靠的，可重復性的測試。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于伏安特性曲線的光伏組件發電量測量方法，以解決現有技術在工作狀態下測試光伏組件的發電量會受到負載及最大功率控制策略影響，測試結果的可靠性受到較大影響的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

基于伏安特性曲線的光伏組件發電量測量方法，其特征在于：利用光伏組件伏安特性測試儀，在多個相同固定達的連續時間間隔內測量待測光伏組件的伏安特性曲線，并根據當前測試曲線進行下次測試的測量條件設定，包含最大電流測試范圍和取樣點位置設定，提高測試準確性。每次測試后根據伏安特性曲線找出每個時間間隔內對應的待測光伏組件最大功率，并繪制出待測光伏組件最大功率隨時間變化的曲線。再將每個時間間隔內待測光伏組件最大功率與時間間隔相乘得到每個時間間隔內待測光伏組件的發電量，然后對連續時間間隔內待測光伏組件的發電量進行累積運算，得到連續時間間隔內待測光伏組件的累積發電量，最后顯示一段時間內的累積發電量值。

所述的基于伏安特性曲線的光伏組件發電量測量方法，其特征在于：所述時間間隔可根據測試精度需要從1秒到30分調整。

本發明是通過在固定時間間隔內測量連續伏安特性曲線，得到光伏組件在室外不同狀態下的較為準確的最大功率值，通過與時間積分方式來獲得光伏組件在室外工作條件下的能獲得的較準確發電量值，由于時間間隔選擇至盡可能小到秒級，可以提高連續測試的準確性指標。

本發明的有益效果是，提供了新型的組件發電量測試方法，并提高了測試的準確性，能夠作為標準計量方法為光伏的檢測標準制定提供依據。

附圖說明

圖1為本發明中伏安特性曲線示意圖。

圖2是發電量測試示意圖。

具體實施方式

將被測光伏組件放置在室外無遮擋的位置，將正負接線端子分別連接至光伏組件伏安特性測試儀的測試輸入端。利用光伏組件伏安特性測試儀，在多個相同固定達的連續時間間隔內測量待測光伏組件的伏安特性曲線，并根據當前測試曲線進行下次測試的測量條件設定，包含最大電流測試范圍和取樣點位置設定，提高測試準確性。每次測試后根據伏安特性曲線找出每個時間間隔內對應的待測光伏組件最大功率，并繪制出待測光伏組件最大功率隨時間變化的曲線。再將每個時間間隔內待測光伏組件最大功率與時間間隔相乘得到每個時間間隔內待測光伏組件的發電量，然后對連續時間間隔內待測光伏組件的發電量進行累積運算，得到連續時間間隔內待測光伏組件的累積發電量，最后顯示一段時間內的累積發電量值。

如圖1所示，利用自伏安特性測試儀測試出如圖的光伏組件伏安特性曲線，利用軟件找出其中的最大功率點Pmax，并得到短路電流Isc，作為下次測試的最大電流測試范圍，并根據電流測試范圍平均設置電流取樣間隔設置。如圖2所示，橫坐標是測試時間，Δt在測試開始時就設定好，測試過程中不能改變。縱坐標是每次伏安特性測試曲線生成后在曲線上找到的最大功率點Pmax。經過Δt1的時間間隔后，會產生兩個測試點Pmax.0與Pmax.1。考慮到時間間隔足夠小，并且功率曲線的變化滿足正態分布特點，Δt1內的平均功率值直接采用Pmax.1，如圖中所示Δt1內的發電量E1=?Pmax.1*Δt。整個測試時間內的累積發電量就可以記為E=?Pmax.1*Δt+?Pmax.2*Δt+…+?Pmax.N*Δt。