（CS30 常州天华新能源科技有限公司）

1.概述

经历了去年下半年以来的行业低谷之后，众多光伏企业终于听到了一些令人宽慰的消息。2月1日，财政部发布《关于做好2012年金太阳示范工作的通知》，极大地鼓舞了国内市场的发展，据最新资料统计2012年度我国金太阳项目申报装机容量达到了1.7GW；随后研究机构Wind资讯发布数据显示，在已公布2011年度业绩预告的48家太阳能发电板块上市公司中仅15家出现预减，远远低于市场预期。

伴随着我国市场的兴起，光伏产业链各环节的厂商也纷纷进军光伏电站领域。这些企业中有很多对光伏电站的建设并无实际经验和技术实力，在电站建设中使用一些质量较差的组件，整个系统的电气设计也不合理，最终将导致光伏系统发电量的极大损失，甚至会造成严重的安全事故。

越来越多的人开始关注光伏系统的质量问题。作为光伏系统接入电网主要方式之一的用户侧并网，发电系统质量的好坏，直接影响业主的收益以及使用者的人身安全。

常州天华新能源科技有限公司研发的便携式光伏综合测试仪（CHT-PV系列）填补了市场上光伏电站测试仪器功能单一、测试效率低下、携带不方便及操作繁琐的现状，基本满足了电站在建设期间对系统发电效率和安全性能的检查测试及后续电站在维护方面检查。完全符合客户对仪器高性价比的要求。

根据《IEC62446：2009》、《GB/T 18210—2000》、《CNCA/CTS 0004—2010》相关技术要求，无论是光伏电站在投入运行前验收或以后运行中的日常维护，都需要对光伏电站进行各项测试。CHT-PV系列主要用于测试光伏电站的I-V特性测试、绝缘特性测试、接地性能测试、温度测试，以及辐照度测试等，是一款综合类测试仪器（见图1）。

2.主要功能

1）I-V特性测试；

2）接地电阻测试；

3）绝缘电阻测试；

4）温度测试；

5）辐照度测试；

6）风速、风向测试；

7）组件安装角度测试；

8）I_s、V_o高精度测试。

3.技术特点

① 仪器多种测试功能综合为一，并实现便携式、小型化；

② I-V测试流程采用程控化设计，自动充放电；

③ 接地电阻测试采用瞬间大电流，能准确测试出实际接地电阻值；

④ 仪器集成了绝缘电阻测量功能，测试电压可选，涵盖了标准要求范围；

⑤ 虚拟负载有反向充电功能，I-V曲线可显示1、3象限波形，能更准确地计数R_s和R_sh值；

⑥ I-V曲线直接绘制和显示，不再需要辅助设备；

⑦ 数据报表直接生成保存至U盘；

⑧ 内部电源使用大容量锂电池供电，测试时长可达7h。

图1 光伏电站综合测试仪

4.测试项目及结果分析

1）光伏方阵电性能（I-V曲线）测试（辅助测试辐照度以及背板温度）（见图2）

针对光伏组件、组串、汇流箱的电能输出，测试其I-V曲线电性能，测试的主要目的是用来分析单块组件的功率衰减，组串及汇流箱的组合功率损耗等。从而可以判断光伏方阵直流侧的运行情况。其中组件可按照目前广泛认可的10年功率衰减不超过10％，20年不超过20％的衰减额度来判别组件性能的优劣。

图2 光伏方阵电性能测试界面

① 测试参数有：V_o（开路电压）、I_s（短路电流）、P_max（最大功率）、V_pm（最大功率电压）I_pm（最大功率电流）、R_s（串联电阻）、R_sh（并联电阻）、F_f（填充因子）、η（效率，可选）、辐照度；

② 测试容量：50W～150kW，（误差为2％）；

③ 电压范围：DC0～1000V（波形显示误差为2％）；

④ 电流范围：DC0～150A（波形显示误差为2％）；

为了将测试得到的电站实际输出功率转换到峰值功率，需要做如下所有项目的校正。

测试后应当进行如下5项的校正，以确保公正：

ⓐ 光强校正：在非标准条件下测试应当进行光强校正，光强按照线性法进行校正。

ⓑ 温度校正：按照该型号产品第三方测试报告提供的温度系数进行校正，如无法获得可信数据，可按照晶体硅组件功率温度系数-0.35％/℃，非晶硅按照功率温度系数-0.20％/℃进行校正。

ⓒ 组合损失校正：太阳电池组件串并联后会有组合损失，应当进行组合损失校正，太阳电池的组合损失应当控制在5％以内。

ⓓ 最大功率点校正：在工作条件下太阳电池很难保证工作在最大功率点，需要与功率曲线对比进行校正；对于带有太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）装置的系统可以不做此项校正。

ⓔ 太阳电池朝向校正：不同的太阳电池朝向具有不同的功率输出和功率损失，如果有不同朝向的太阳电池接入同一台逆变器的情况下，需要进行此项校准。(www.daowen.com)

2）接地电阻测试（保护装置和等电位体的测试）（见图3）

接地电阻测试的主要目的是确保整个光伏电站系统与大地之间有良好的导通性能，从而可以保证在光伏系统遭遇雷击或者发生漏电等现象时，可以有效地保护检修维护人员的人身安全。

图3 光伏方阵接地电阻测试界面

① 测试电阻范围：0.1μΩ～2000Ω（误差为0.5％）；

② 最大测试电流：＞2A。

测试信号采用直流信号，模拟光伏组件的直流特性进行测试，测试范围广、准确度高。

接地测试对象包括：支架、组件边框、汇流箱外壳、逆变器外壳、配电柜外壳等所有需要良好接地的部件。

地面系统直接测试与大地之间的阻值，建筑一体化系统则可以测试光伏系统与大楼接地网等等电位体的连接是否良好。

3）绝缘电阻测试（见图4）

测试的主要目的在于检查光伏系统各直流组串或汇流箱的电气线路与大地的绝缘阻值情况。绝缘电阻过小有可能导致漏电，从而引起人员伤亡等事故。绝缘电阻测试是光伏系统检测的重要部分。

① 输出电压：500V、1000V；

② 测试范围：50kΩ～100GΩ，基本测试误差为1％；

绝缘电阻测试，测试稳定、准确度高，500V/1000V两档电压输出。满足对光伏系统的所有绝缘电阻测试要求。

可以采用下列两种测试方法（见表1）：

ⓐ 测试方法1：先测试方阵负极对地的绝缘电阻，然后测试方阵正极对地的绝缘电阻。

ⓑ 测试方法2：测试光伏方阵正极与负极短路时对地的绝缘电阻。

图4 光伏方阵绝缘电阻测试界面

表1 绝缘电阻最小值

4）组串开路电压及短路电流测试

测试的主要目的是检查光伏系统各支路连接是否正确，以及各支路电气性能是否良好。

测试时应检查所有直流电缆的极性并标明极性，确保电缆连接正确。为了安全起见和预防设备损坏，进行极性测试前应确保所有光伏组串是相互独立的并且所有的开关装置和隔离器处于断开状态；

测量每个光伏组串的开路电压及短路电流。测量值应与预期值进行比较，将比较的结果作为检查安装是否正确的依据。对于多个相同的组串系统，应在稳定的光照条件下对组串之间的电压进行比较。在稳定的光照条件下这些组串电压值应该是相等的（在稳定光照情况下，应在5％范围内）。对于非稳定光照条件，可以采用以下方法：

① 延长测试时间；

② 采用多个仪表，一个仪表测量一个光伏组串；

③ 使用辐照表来标定读数。

5.适用范围

适用于各类光伏并网/离网发电工程的性能及安全检测。

6.应用案例（部分）

① 东营光伏7MW并网光伏电站项目；

② 威海文登1MW光伏电站项目；

③ 呼和浩特2MW光伏电站项目；

④ 通辽锦绣木业2MW金太阳示范工程项目；

⑤ 常州天合光能有限公司厂区2MW光伏并网发电示范项目；

⑥ 西安经济技术开发区1.2MW光伏并网示范项目；

⑦ 蒲城10MW光伏电站项目；

⑧ 河南明鑫1.38MW并网光伏发电项目；

⑨ 镇江镇安电力设备有限公司2.1MW农业大棚项目。

7.结束语

根据多年的工程检测经验，光伏系统的运行故障率是较高的，而且问题复杂。可是，如果了解了系统的薄弱环节，就能够避免很多故障的发生，大大提高系统的效率，延长系统的使用寿命。

切实做好光伏电站的测试及维护，才能保证光伏电站长期正常运行。