光伏电站组件IV曲线测试的意义

光伏电站组件IV曲线测试的意义德国 GMC-I 高美测仪--- 马超

免责声明

Ø本PPT不能作为光伏IV曲线测试标准或者标准的替代版本

Ø操作者应严格按照IEC61829，IEC62446及相关参考标准进行测试，任何由于违反操作规程或者由于对本PPT误读造成的伤害或损失，德国GMC-I高美测仪不承担连带责任

Ø对于本PPT中提到的测试仪器，在执行测试之前务必详细阅读操作手册，如有疑问可以联系德国GMC-I 高美测仪c.ma@

IV曲线测试的目的

Ø测量串开路电压（Voc）和

短路电流（Isc）以及极性。

Ø最大功率点电压（Vmpp）、

电流（Impp）和峰值功率

（Pmax）的测量。

Ø光伏组件/组串填充系数FF

的测量。

Ø识别光伏组件/阵列缺陷或

遮光等问题。

Ø积尘损失、温升损失，功率

衰减、串并联适配损失计算等

ØVoc 开路电压

ØIsc 短路电流

ØVmpp最大功率点电压ØImpp最大功率点电流ØPmax峰值功率

Ø填充因子FF是太阳能电池品质的量度，定义为实际的最大输出功率除以理想目标的输出功率(I sc V oc)， FF越大，太阳能电池的质量越高。FF的典型值通常处于60~85%，并由太阳能电池的材料和器件结构决定。

Ø辐照度越大，短路电流越大，辐照度对于开路电压影响不大

Ø温度越高，开路电压越小，温度对短路电流影响不大

Ø温度一定的情况下，辐照度越高，组件输出功率越大

ØSTC状态下的组件电参数

ØIV曲线测试仪测试的数值转换到STC条件下的值和厂家出厂的datasheet值进行对比才有意义

Ø确保待测组串和逆变器断开

Ø被测试组串应该隔离并连接到I-V曲线测试设备。

Ø根据被测试组件的特性、类型和数量对测试仪器进行设置。

Ø与I-V 曲线测试仪相关的辐照度计应安装成与阵列平面匹配，

并对其进行检查以确保其不受任何局部遮光或反射光的影

响。在使用参考电池装置的情况下，应对其进行检查，以确保其与被

测阵列具有相同的电池技术，或者针对技术上的差异进行适当的修正。

ØI-V曲线测试仪使用电池温度探头时，它应与组件后部紧密接触，并且在朝向模块中心的电池中心，同时检查并且串Voc值在期望的范围内。

Ø在辐照度达到仪器要求值并稳定时开始测试

注意事项：

Ø参考组件和待测组件保持水平

Ø背板温度传感器放置待测组件中心位置

Ø辐照度不稳定时或过低时会影响STC换算

IV曲线评估

Ø1、阶梯或凹陷

Ø2、低电流

Ø3、低电压

Ø4、圆膝

Ø5、竖直腿浅坡

Ø6、水平腿陡坡

IV曲线评估-阶梯或凹陷

I-V 曲线中的阶梯或凹陷表示被测试的阵列或组件的不同区域之

间的不匹配情况，可能会有如下情况引起：

Ø阵列或组件局部遮挡。

Ø阵列或组件局部污渍或以其他方式遮蔽（比如雪等）

ØPV电池片/组件损坏。

Ø旁路二极管短路。

注意：即使组件中只有一个单元被部分遮蔽也可能会导致相关的旁路

二极管导通，并在曲线中产生一个凹陷。

许多因素可以导致预期电流和测量电流之间的变化，这些总结如下

阵列原因：

Ø均匀污染

Ø条纹遮挡（纵向组件）

Ø污垢坝（纵向组件）

Ø光伏组件劣化

建模原因：

ØPV组件数据输入错误

Ø错误地输入多个并联串

测量原因：

Ø辐照传感器校准或测量问题。

Ø辐射传感器未安装在阵列的平面中。

ØI-V曲线测量时辐照度改变。

Ø反射效应导致辐照传感器记录偏高的辐照度。Ø辐照太低或太阳太接近地平线。

电压变化的潜在原因包括以下

阵列原因：

Ø.旁路二极管导通或短路。

Ø光伏串的组件数量错误。

Ø电势诱导衰减（PID）。

Ø对整个电池片/组件/组串有明显的、均匀的遮挡。建模原因：

Ø错误地输入PV组件数据。

Ø错误输入串中的组件数目。

测量原因：

ØPV电池温度与测量值不同。

IV曲线评估-圆膝

ØI-V 曲线的膝盖的倒圆可能是老化过程的表现。在

得出结论之前，检查I-V曲线的水平和垂直腿的斜率。

如果它们已经改变，则会在膝盖的形状中产生视觉

上类似的效果。

IV曲线评估-竖直腿中的浅坡

最大功率点（V mpp）和V oc之间的I-V曲线的后一

部分的斜率受到对被测电路的串联电阻的影响。增加

的电阻将减小曲线的该部分中的斜率的陡度。

串联电阻增加的潜在原因包括：

Ø光伏配线损坏或故障（或电缆尺寸不足）。

Ø组件或阵列互连处故障（连接不良）。

Ø组件自身串联电阻增加（电池片连接导致高阻或接线盒

老化腐蚀）

当使用长电缆测试阵列时，这些电缆的电阻将影响曲线形

状，并可能对曲线产生影响，建议使用四线法测量

IV曲线评估-水平腿的陡坡

I-V曲线上部的斜率变化可能是由于：

ØPV电池中的分流路径。

Ø组件I sc不匹配。

Ø锥形阴影或污垢（例如污垢坝）。

如何利用IV曲线测试仪快速定位问题组件

Ø测量组串发现曲线 有台阶

Ø依次遮挡单个组件，短路

电流会下降，但曲线台阶基

本不变

Ø当遮挡到某个组件发现曲

线正常时，可判断此组件有

问题