第4稿-光伏电站系统效率测试方法V4 2013-11-25

光伏发电系统效率测试方法 Test Method for the Integrated Efficiency of Installed PV Systems
（草案）
2013－011－××发布
2013－××－××实施
国电光伏江苏有限公司 联合发布 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
0
前
言
光伏发电系统效率是光伏电站的一个关键性能评估参数。本标准为光伏 发电系统的效率规定了一种测试方法。 本标准由国电光伏有限公司负责解释。执行过程如有意见或建议，请寄 送国电光伏有限公司 （地址江苏省宜兴市经济开发区东氿大道， 邮编 214203） 。 本规范主编单位：国电光伏有限公司 本规范参编单位： SEMI 中国、顺德中山大学太阳能研究院、上海超日 太阳能科技股份有限公司研究院、中国电力科学研究院、扬州光电产品检测 中心、北京鉴衡认证中心、Intertek 天祥集团、TUV 莱茵、TUV-nord、德国汉 德技术监督服务有限公司、国家太阳能光伏产品质量监督检验中心、深圳市 中检南方检测有限公司、中国质量认证中心、晶澳太阳能有限公司、常州天 合光能有限公司、英利绿色能源控股有限公司、浙江正泰太阳能科技有限公 司、Volterra、浙江环球光伏科技有限公司、上海市光电子行业协会、CETC 中国电子科技集团公司第二研究所 本规范参加单位： 本规范主要起草人员：吴协祥、柯文军、王敬蕊、唐柏生、张东升、周 小宝、陈焕东、刘涛、沈红、孙韵琳、彭德香、张军军、龚道仁、王刚、徐 田帅、张振辉、孙宝峰、范士林、邓挺、叶松明、邹驰骋、李少博、郝颖杰、 肖晨江、白益奇、张彦军、高亮、孟庆法、张道权、邢振华、连工、刘勇、 王小勇、张臻、刘承磊、姜猛、肖桃云、孙仲刚、牛新伟、李玮、张明、汪 光裕、程丕俊 本规范主要审查人员：
3.9 峰瓦 光伏组件或方阵在标准测试条件下, 最大功率点的输出功率的单位。
3.10 安装容量 光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和, 计量单位是峰瓦(Wp)。
3.11 标准测试条件 (STC) 光伏电池温度为 25C, 辐照度为 1000W/m2
4 系统效率测试方法
4.1 计算方法 为了使不同光伏电站的系统效率η s 具有可衡量性，本标准中系统效率η s 采取 在 不 同 辐 照 度 范 围 ( 取 200 ± 20 W/m2,400 ± 20 W/m2,600 ± 20 W/m2,800 ± 20 W/m2,1000±20 W/m2)分别测量一定数量的逆变器后实际输出功率并计算得到整 个光伏系统相应辐照度下的输出效率， 然后根据电站当地历史辐照度分布情况进 行加权平均得到整个系统的输出效率,即系统效率 s 可由下式计算：
3.6 光伏发电单元 光伏发电站中, 以一定数量的光伏组串, 通过直流汇流箱汇集, 经逆变器 逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源. 又称单元发电 模块。
3.7 光伏发电站 以光伏发电系统为主, 包含各类建筑物及检修, 维护, 生活等辅助设施在 内的发电站。
4
3.8 辐照度 单位面积上太阳光的辐射功率, 单位为 W/m2
1 j Pop j ,其中Pop j 为第
j 个逆变器交流输出功率；
2
为电站运行在 200±20W/m2 范围内某个具体辐照度下的权重值， δ
3
为
电站运行在 400±20W/m2 范围内某个具体辐照度下的权重值，δ 600±20W/m 范围内某个具体辐照度下的权重值，δ
2
为电站运行在
2
4
为电站运行在 800±20W/m
3.3 光伏组串 在光伏发电系统中, 将若干个光伏组件串联后, 形成具有一定直流电输出 的电路单元。
3.4 光伏方阵 将若干个光伏组件或Байду номын сангаас串在机械和电气上按一定方式组装在一起并具有固 定的支撑结构而构成的直流发电模块。又称光伏阵列。
3.5 光伏发电系统 利用太阳电池的光生伏特效应, 将太阳辐射能直接转换为电能的发电系统. 光伏发电系统由一个或多个光伏发电单元组成。 光伏发电系统按是否接入公共电网可分为并网光伏发电系统和独立 （亦称离 网）光伏发电系统。 光伏发电系统按接入并网点的不同可分为用户侧光伏发电系统和电网侧光 伏发电系统。
目 录
1 2 3 4 范围 .............................................................................................................................................. 3 规范性引用文件........................................................................................................................... 3 术语 .............................................................................................................................................. 3 系统效率测试方法....................................................................................................................... 5 4.1 计算方法........................................................................................................................... 5 4.2 系统效率测试.................................................................................................................... 7 4.2.1 测试要求............................................................................................................... 7 4.2.2 测试方法............................................................................................................... 7 附录 .................................................................................................................................................. 9
η
s
= δ 1η
=δ
1
+ δ 2η
+δ
2
+ δ 3η
+δ
3
+ δ 4η +δ
4
+ δ 5η
+δ
P OP 1 1 P SP 1
P OP 2 2 P SP 2
P OP 3 3 P SP 3
P OP 4 4 P SP 4
5 P OP 5
5 P SP 5
1 ○
其中： 1） η
1
为在 200±20W/m 范围内某个具体辐照度下的系统效率, η
3 术语
3.1 光伏发电系统效率 光伏系统的输出能量（Wsp）与光伏系统接收的总辐照能量（Qasp*Ap）的比 值。 本标准规定的光伏电站系统效率是指一定条件下并网点输出功率 （在不同辐 照度下取加权）与该条件下并网阵列包含的所有光伏组件产生的理论功率之比。
3
3.2 光伏组件 具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的, 最小不可分割的太阳电 池组合装置，又称太阳电池组件。
2
1 范围
本规范提供了一种评估并网光伏发电系统效率的方法, 适用于各类分布式 并网光伏发电系统和集中式并网光伏发电站.但不包含带有储能的并网光伏系统。
2 规范性引用文件
2.1 IEC 61724: 1998 Photovoltaic system performance monitoring — Guidelines for measurement, data exchange and analysis 2.2 GB 50797: 2012 光伏发电站设计规范 2.3 CNCA/CTS 0004-2010 并网光伏发电系统工程验收基本要求 2.4 IEC-TS-61836-2007 Solar photovoltaic energy systems-Terms, definitions and symbols. 太阳光电能量系统-术语和符号。 2.5 EN50530 Overall efficiency of grid connected photovoltaic inverters. 光伏并网逆变器的整体效率 2.6 IEC62109 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems. 光伏电力系统用电力变流器的安全 2.7 IEC62446 Grid connected photovoltaic systems -- Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection. 并网光伏 系统-系统文件、调试测试和检验的最低要求
3
2
2
为在 400
±20W/m2 范围内某个具体辐照度下的系统效率, η
5
为在 600±20W/m2 范围内某
个具体辐照度下的系统效率, η 系统效率, η
5
4
为在 800±20W/m2 范围内某个具体辐照度下的
为在 1000±20W/m2 范围内某个具体辐照度下的系统效率； 2） Pop 1
为系统在 200±20W/m2 范围内某个具体辐照强度下交流输出功率（kW） ，Pop 2 为系 统在 400±20W/m2 范围内某个具体辐照强度下交流输出功率（kW） ，Pop 3 为系统在 600±20W/m2 范围内某个具体辐照强度下交流输出功率（kW） ，Pop 4 为系统在 800 ±20W/m2 范围内某个具体辐照强度下交流输出功率（kW） ，Pop 5 为系统在 1000± 20W/m2 范围内某个具体辐照强度下交流输出功率（kW） ， Pop = 3)δ
PSP I rr ln[e b( I rr I stc )][1 (Tpv 25)]Pnom I stc
2 ○
其中：
I rr 为太阳辐照度测量值
I stc 为标准太阳辐照度
6
e 为自然对数，约为：2.718281828
b 0.0005m2 / W
为组件的功率温度系数
范围内某个具体辐照度下的权重值， δ
5
为电站运行在 1000±20W/m2 范围内某个
具体辐照度下的权重值， 光伏系统在不同辐照度下的权重值与其所在地的历史辐 照分布情况相关。 4)Psp 1 是在 200±20W/m2 范围内某个具体辐照度下光伏阵列的输出功率理论 值，Psp 2 是在 400±20W/m2 范围内某个具体辐照度下光伏阵列的输出功率理论值， Psp 3 是在 600±20W/m2 范围内某个具体辐照度下光伏阵列的输出功率理论值， Psp 4 是在 800±20W/m2 范围内某个具体辐照度下光伏阵列的输出功率理论值，Psp 5 是 在 1000±20W/m2 范围内某个具体辐照度下光伏阵列的输出功率理论值，
Tpv 为组件温度 Pnom 为组件峰值功率之和
2 式中， ○
I rr ［1］ ln[e b (I rr I stc )] 为光强校正项 ，采用的是工程上精确计算常 I stc
用的非线性校正法； [1 (Tpv 25)] 为温度校正项。