光伏陣列I-V特性測試儀 PV-8150
名稱：電池測試儀
品牌：
型號：
簡介：光伏電站投入運行之前必須經過嚴格檢測后驗收，國家GBT 18210-2000 《晶體硅光伏（PV）方陣I-V特性的現場測量》給出了相應的技術要求。在投入運行后的20年內，電站運營方也要不斷對光伏電站各子陣列的I-V特性進行測試，以便維護維修...
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光伏電站投入運行之前必須經過嚴格檢測后驗收，國家GBT 18210-2000 《晶體硅光伏（PV）方陣I-V特性的現場測量》給出了相應的技術要求。在投入運行后的20年內，電站運營方也要不斷對光伏電站各子陣列的I-V特性進行測試，以便維護維修。由于技術原因，光伏行業國內目前I-V特性測試儀器都是針對單個PV電池組件的，最大測試功率通常不超過1kW，而且是為脈沖式光源配用的，遠遠不能滿足光伏電站需要。以10MW光伏電站為例，大約由至少單位功率100kW的100個子陣列組成。因此，大功率的光伏陣列性能測量和鑒定一直是光伏行業的難題。
群菱公司是中國唯一生產大功率太陽電池方陣測試儀、大功率逆變器孤島防護測量專用精密負載等產品的專業廠家，擁有雄厚的技術開發能力和良好的售后服務。根據IEC 62446：2009《并網光伏發電系統：技術資料，委托檢測和驗收測試的最低要求》標準，根據國家認證認可監督管理委員會/北京鑒衡認證中心發布的CGC/GF003.1：2009《并網光伏發電系統工程驗收技術規范第1部分：電氣設備》的光伏電站驗收要求，群菱公司于2010年推出最新開發研制的PV-8150太陽能光伏電站子陣列I-V特性測試儀。
PV-8150太陽能光伏電站子陣列I-V特性測試儀可用于功率100kW-500KW的光伏陣列系統，最大測試電壓DC800V，最大測試電流800A，是光伏電站驗收鑒定檢測、日常維護測試必不可少的工具，可廣泛應用于光伏電站安裝調試及日常維護檢測、光伏電站鑒定和驗收，高校、科研院所和光伏實驗室等。PV-8000也可用于建筑物光伏發電系統等大功率獨立光伏系統的I-V特性測試。PV-8000的研制成功將徹底解決光伏電站大功率太陽能光伏系統輸出特性的檢測難題，同時填補國內大功率光伏發電陣列鑒定檢測儀器的空白。
PV-8150儀器可以直接與計算機筆記本連用，保存和處理采集的數據，也可根據客戶需求，采用USB接口的方式或者加裝基于WLAN，GSM技術的無線數據傳輸模塊，使測試更加方便。檢測的數據由CPU處理為I-V曲線后通過顯示器顯示，可以實時觀測I-V特性曲線形成的過程并通過波形畸變分析被測系統特性是否有失配或故障。
PV-8150測試簡單，全自動調節裝置的設置在測試時不需要任何煩瑣的設定，可隨時顯示、保存測試數據，測試儀與電腦連接后，測試的數據上傳到電腦后可進行保存打印操作。
PV-8150測試系統不需要任何外部供電，非常適合于光伏電站的現場測試。PV-8000還裝配有磁電式電壓表和電流表，模擬指示充放電過程，即使不連接電腦筆記本，也可以進行開路電壓和短路電流的定性測試，或者進行預測試。
一、 太陽能光伏電站驗收時檢測光伏陣列I-V特性的必要性
光伏系統根據其對功率的需求配備或大或小的光伏陣列，這一光伏陣列是由太陽電池組件按串聯、并聯規則組合在一起的。如果各串聯的太陽電池組件的工作特性由于離散性而導致不一致，在工作點的電流會不同，則必然會帶來效率的損失；同理，如果太陽電池組件并聯，則由于離散性，其相同工作電壓條件下的最佳效率點會不一致，也會出現效率的損失。這種由于太陽電池組件特性曲線之間失配而帶來的損失，稱為“聯結損耗"。由于“聯結損耗"的存在，使得由眾多太陽電池聯成的陣列效率總是低于單個電池的發電效率。太陽電池的I-V特性曲線本身具有很強的實時性，易于受環境因素的影響，對于溫度、照度的變化敏感。所以太陽電池安裝環境條件的多變性，必然會使得太陽電池在不同環境條件下的實際發電量和負載工作點大相徑庭。廠家提供的太陽電池組件的特征參數都是基于標準測試條件，而這些特征參數并不能反映太陽電池的實際工作情況。
由此可以看出，如果僅僅依靠廠家提供的太陽電池組件的特征參數進行系統設計，往往很難達到理想的設計效果。例如光伏電站，其所配用的光伏陣列容量可以通過計算得出，但事實證明許多理論計算配置的系統是不合理的，有時甚至是失敗的，其原因就是由于光伏系統中的光伏陣列存在組合效率損失，并在不同日照強度、環境溫度下的特性有很大差異。
所以在光伏電站安裝、光伏電站驗收時，一定要使用大功率的光伏陣列I-V特性測試儀對光伏陣列進行檢驗檢測、核實光伏組件性能及安裝合理性。
二、 PV-8150產品的工作原理
PV-8150主機內置有滿足大功率、高電壓、時間常數τ精確計算的充放電的專用電容器，動態電容充電現場測試方法是根據電容的特性，將內置電容器當成光伏陣列的可變負載，通過對光伏陣列給電容充電整個過程進行電流和電壓采樣，來測試并用專用軟件將數據處理成光伏陣列的伏安特性曲線。其測量工作原理如下圖所示。
電容充放電法測量光伏陣列伏安特性的工作原理圖
PV-8150主機內置的電容器在剛開始充電時，阻抗很低幾乎為零，充電回路相當于短路，此時的數據即為短路電流；當電容充電結束時，阻抗非常大，充電回路相當于開路，此時的數據即為開路電壓。在電容的充電過程中，電容的阻抗從零變化到無窮大，這就相當于光伏陣列的負載從零變化到無窮大。由上圖可知，電容上的電壓V和充電電流I的關系也同時反映了陣列的當前電壓和電流關系。對電容整個充電過程的電壓電流進行采樣，這些采樣點的組合就構成了當前環境條件下的陣列IV特性曲線，知道了I-V的對應關系，專用軟件就可以計算出最大功率并繪制成曲線。對應上圖，整個測量過程描述如下：首先采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2閉合，通過功率電阻R把電容上殘余的電量消耗掉，使電容保持零初時狀態。然后，采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2斷開，發開關S1控制信號去使開關S1閉合，同時控制電壓、電流采樣電路按合適的采樣速度對電容充電整個過程的電壓、電流進行采樣。Sl剛閉合時流過電容C的充電電流就是光伏陣列的短路電流I，當流過電容C的充電電流為零時，表示電容充電過程結束，此時采樣的電壓就時光伏陣列的開路電壓V。這種方法只要選取適當的電容、開關管(容量足夠大)，理論上可以測量任意光伏陣列的特性。
群菱公司根據IEC62446推薦的試驗建議，專業研發生產的PV-8150是采用電容充放電檢測方式，具備測試速度快、精度高、光伏陣列的特性可以直接以曲線的形式顯示出來、測試結果直觀等特點。PV-8150產品根據電容充放電試驗方法所制作的檢測系統需要有復雜的自動化控制電路，復雜的工藝結構，對采樣速度、元器件精度以及數據處理器的同步采集速度要求非常高，群菱公司克服了各種技術困難，成功研制出適用于光伏電站現場專用的大功率便攜式光伏方陣I-V特性分析測試儀器。
三、 PV-8150產品的技術參數
產品型號 PV-8108 PV-8150 PV-8300 PV-8500
測試功率 1kW-80kW 5kW-150kW 5kW-300kW 5kW-500kW
電 壓 ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc
電 流 ≤160Adc ≤300Adc ≤500Adc ≤800Adc
測試時間 ≤20S ≤20S ≤15S ≤10S
產品重量 13KG 18KG 28KG 35KG
產品外觀 450mmx375mmx185mm 725mmx600mmx345mm
四、 PV-8150產品的測試項目
1. I-V特性：
包括：開路電壓Vo、短路電流Is、最大輸出功率Pm、最大輸出功率下的電壓Vpm、最大輸出功率下電流Ipm、填充因子
2. 太陽光輻照度（可選配）。
3. 環境溫度（可選配）。
光伏陣列I-V特性測試儀
群菱公司是中國唯一生產大功率太陽電池方陣測試儀、大功率逆變器孤島防護測量專用精密負載等產品的專業廠家，擁有雄厚的技術開發能力和良好的售后服務。根據IEC 62446：2009《并網光伏發電系統：技術資料，委托檢測和驗收測試的最低要求》標準，根據國家認證認可監督管理委員會/北京鑒衡認證中心發布的CGC/GF003.1：2009《并網光伏發電系統工程驗收技術規范第1部分：電氣設備》的光伏電站驗收要求，群菱公司于2010年推出最新開發研制的PV-8150太陽能光伏電站子陣列I-V特性測試儀。
PV-8150太陽能光伏電站子陣列I-V特性測試儀可用于功率100kW-500KW的光伏陣列系統，最大測試電壓DC800V，最大測試電流800A，是光伏電站驗收鑒定檢測、日常維護測試必不可少的工具，可廣泛應用于光伏電站安裝調試及日常維護檢測、光伏電站鑒定和驗收，高校、科研院所和光伏實驗室等。PV-8000也可用于建筑物光伏發電系統等大功率獨立光伏系統的I-V特性測試。PV-8000的研制成功將徹底解決光伏電站大功率太陽能光伏系統輸出特性的檢測難題，同時填補國內大功率光伏發電陣列鑒定檢測儀器的空白。
PV-8150儀器可以直接與計算機筆記本連用，保存和處理采集的數據，也可根據客戶需求，采用USB接口的方式或者加裝基于WLAN，GSM技術的無線數據傳輸模塊，使測試更加方便。檢測的數據由CPU處理為I-V曲線后通過顯示器顯示，可以實時觀測I-V特性曲線形成的過程并通過波形畸變分析被測系統特性是否有失配或故障。
PV-8150測試簡單，全自動調節裝置的設置在測試時不需要任何煩瑣的設定，可隨時顯示、保存測試數據，測試儀與電腦連接后，測試的數據上傳到電腦后可進行保存打印操作。
PV-8150測試系統不需要任何外部供電，非常適合于光伏電站的現場測試。PV-8000還裝配有磁電式電壓表和電流表，模擬指示充放電過程，即使不連接電腦筆記本，也可以進行開路電壓和短路電流的定性測試，或者進行預測試。
一、 太陽能光伏電站驗收時檢測光伏陣列I-V特性的必要性
光伏系統根據其對功率的需求配備或大或小的光伏陣列，這一光伏陣列是由太陽電池組件按串聯、并聯規則組合在一起的。如果各串聯的太陽電池組件的工作特性由于離散性而導致不一致，在工作點的電流會不同，則必然會帶來效率的損失；同理，如果太陽電池組件并聯，則由于離散性，其相同工作電壓條件下的最佳效率點會不一致，也會出現效率的損失。這種由于太陽電池組件特性曲線之間失配而帶來的損失，稱為“聯結損耗"。由于“聯結損耗"的存在，使得由眾多太陽電池聯成的陣列效率總是低于單個電池的發電效率。太陽電池的I-V特性曲線本身具有很強的實時性，易于受環境因素的影響，對于溫度、照度的變化敏感。所以太陽電池安裝環境條件的多變性，必然會使得太陽電池在不同環境條件下的實際發電量和負載工作點大相徑庭。廠家提供的太陽電池組件的特征參數都是基于標準測試條件，而這些特征參數并不能反映太陽電池的實際工作情況。
由此可以看出，如果僅僅依靠廠家提供的太陽電池組件的特征參數進行系統設計，往往很難達到理想的設計效果。例如光伏電站，其所配用的光伏陣列容量可以通過計算得出，但事實證明許多理論計算配置的系統是不合理的，有時甚至是失敗的，其原因就是由于光伏系統中的光伏陣列存在組合效率損失，并在不同日照強度、環境溫度下的特性有很大差異。
所以在光伏電站安裝、光伏電站驗收時，一定要使用大功率的光伏陣列I-V特性測試儀對光伏陣列進行檢驗檢測、核實光伏組件性能及安裝合理性。
二、 PV-8150產品的工作原理
PV-8150主機內置有滿足大功率、高電壓、時間常數τ精確計算的充放電的專用電容器，動態電容充電現場測試方法是根據電容的特性，將內置電容器當成光伏陣列的可變負載，通過對光伏陣列給電容充電整個過程進行電流和電壓采樣，來測試并用專用軟件將數據處理成光伏陣列的伏安特性曲線。其測量工作原理如下圖所示。
電容充放電法測量光伏陣列伏安特性的工作原理圖
PV-8150主機內置的電容器在剛開始充電時，阻抗很低幾乎為零，充電回路相當于短路，此時的數據即為短路電流；當電容充電結束時，阻抗非常大，充電回路相當于開路，此時的數據即為開路電壓。在電容的充電過程中，電容的阻抗從零變化到無窮大，這就相當于光伏陣列的負載從零變化到無窮大。由上圖可知，電容上的電壓V和充電電流I的關系也同時反映了陣列的當前電壓和電流關系。對電容整個充電過程的電壓電流進行采樣，這些采樣點的組合就構成了當前環境條件下的陣列IV特性曲線，知道了I-V的對應關系，專用軟件就可以計算出最大功率并繪制成曲線。對應上圖，整個測量過程描述如下：首先采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2閉合，通過功率電阻R把電容上殘余的電量消耗掉，使電容保持零初時狀態。然后，采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2斷開，發開關S1控制信號去使開關S1閉合，同時控制電壓、電流采樣電路按合適的采樣速度對電容充電整個過程的電壓、電流進行采樣。Sl剛閉合時流過電容C的充電電流就是光伏陣列的短路電流I，當流過電容C的充電電流為零時，表示電容充電過程結束，此時采樣的電壓就時光伏陣列的開路電壓V。這種方法只要選取適當的電容、開關管(容量足夠大)，理論上可以測量任意光伏陣列的特性。
群菱公司根據IEC62446推薦的試驗建議，專業研發生產的PV-8150是采用電容充放電檢測方式，具備測試速度快、精度高、光伏陣列的特性可以直接以曲線的形式顯示出來、測試結果直觀等特點。PV-8150產品根據電容充放電試驗方法所制作的檢測系統需要有復雜的自動化控制電路，復雜的工藝結構，對采樣速度、元器件精度以及數據處理器的同步采集速度要求非常高，群菱公司克服了各種技術困難，成功研制出適用于光伏電站現場專用的大功率便攜式光伏方陣I-V特性分析測試儀器。
三、 PV-8150產品的技術參數
產品型號 PV-8108 PV-8150 PV-8300 PV-8500
測試功率 1kW-80kW 5kW-150kW 5kW-300kW 5kW-500kW
電 壓 ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc
電 流 ≤160Adc ≤300Adc ≤500Adc ≤800Adc
測試時間 ≤20S ≤20S ≤15S ≤10S
產品重量 13KG 18KG 28KG 35KG
產品外觀 450mmx375mmx185mm 725mmx600mmx345mm
四、 PV-8150產品的測試項目
1. I-V特性：
包括：開路電壓Vo、短路電流Is、最大輸出功率Pm、最大輸出功率下的電壓Vpm、最大輸出功率下電流Ipm、填充因子
2. 太陽光輻照度（可選配）。
3. 環境溫度（可選配）。
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