光伏阵列I-V特性测试仪 PV-8150
名称：电池测试仪
品牌：
型号：
简介：光伏电站投入运行之前必须经过严格检测后验收，国家GBT 18210-2000 《晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量》给出了相应的技术要求。在投入运行后的20年内，电站运营方也要不断对光伏电站各子阵列的I-V特性进行测试，以便维护维修...
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- 产品介绍
光伏电站投入运行之前必须经过严格检测后验收，国家GBT 18210-2000 《晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量》给出了相应的技术要求。在投入运行后的20年内，电站运营方也要不断对光伏电站各子阵列的I-V特性进行测试，以便维护维修。由于技术原因，光伏行业国内目前I-V特性测试仪器都是针对单个PV电池组件的，最大测试功率通常不超过1kW，而且是为脉冲式光源配用的，远远不能满足光伏电站需要。以10MW光伏电站为例，大约由至少单位功率100kW的100个子阵列组成。因此，大功率的光伏阵列性能测量和鉴定一直是光伏行业的难题。
群菱公司是中国唯一生产大功率太阳电池方阵测试仪、大功率逆变器孤岛防护测量专用精密负载等产品的专业厂家，拥有雄厚的技术开发能力和良好的售后服务。根据IEC 62446：2009《并网光伏发电系统：技术资料，委托检测和验收测试的最低要求》标准，根据国家认证认可监督管理委员会/北京鉴衡认证中心发布的CGC/GF003.1：2009《并网光伏发电系统工程验收技术规范第1部分：电气设备》的光伏电站验收要求，群菱公司于2010年推出最新开发研制的PV-8150太阳能光伏电站子阵列I-V特性测试仪。
PV-8150太阳能光伏电站子阵列I-V特性测试仪可用于功率100kW-500KW的光伏阵列系统，最大测试电压DC800V，最大测试电流800A，是光伏电站验收鉴定检测、日常维护测试必不可少的工具，可广泛应用于光伏电站安装调试及日常维护检测、光伏电站鉴定和验收，高校、科研院所和光伏实验室等。PV-8000也可用于建筑物光伏发电系统等大功率独立光伏系统的I-V特性测试。PV-8000的研制成功将彻底解决光伏电站大功率太阳能光伏系统输出特性的检测难题，同时填补国内大功率光伏发电阵列鉴定检测仪器的空白。
PV-8150仪器可以直接与计算机笔记本连用，保存和处理采集的数据，也可根据客户需求，采用USB接口的方式或者加装基于WLAN，GSM技术的无线数据传输模块，使测试更加方便。检测的数据由CPU处理为I-V曲线后通过显示器显示，可以实时观测I-V特性曲线形成的过程并通过波形畸变分析被测系统特性是否有失配或故障。
PV-8150测试简单，全自动调节装置的设置在测试时不需要任何烦琐的设定，可随时显示、保存测试数据，测试仪与电脑连接后，测试的数据上传到电脑后可进行保存打印操作。
PV-8150测试系统不需要任何外部供电，非常适合于光伏电站的现场测试。PV-8000还装配有磁电式电压表和电流表，模拟指示充放电过程，即使不连接电脑笔记本，也可以进行开路电压和短路电流的定性测试，或者进行预测试。
一、 太阳能光伏电站验收时检测光伏阵列I-V特性的必要性
光伏系统根据其对功率的需求配备或大或小的光伏阵列，这一光伏阵列是由太阳电池组件按串联、并联规则组合在一起的。如果各串联的太阳电池组件的工作特性由于离散性而导致不一致，在工作点的电流会不同，则必然会带来效率的损失；同理，如果太阳电池组件并联，则由于离散性，其相同工作电压条件下的最佳效率点会不一致，也会出现效率的损失。这种由于太阳电池组件特性曲线之间失配而带来的损失，称为“联结损耗"。由于“联结损耗"的存在，使得由众多太阳电池联成的阵列效率总是低于单个电池的发电效率。太阳电池的I-V特性曲线本身具有很强的实时性，易于受环境因素的影响，对于温度、照度的变化敏感。所以太阳电池安装环境条件的多变性，必然会使得太阳电池在不同环境条件下的实际发电量和负载工作点大相径庭。厂家提供的太阳电池组件的特征参数都是基于标准测试条件，而这些特征参数并不能反映太阳电池的实际工作情况。
由此可以看出，如果仅仅依靠厂家提供的太阳电池组件的特征参数进行系统设计，往往很难达到理想的设计效果。例如光伏电站，其所配用的光伏阵列容量可以通过计算得出，但事实证明许多理论计算配置的系统是不合理的，有时甚至是失败的，其原因就是由于光伏系统中的光伏阵列存在组合效率损失，并在不同日照强度、环境温度下的特性有很大差异。
所以在光伏电站安装、光伏电站验收时，一定要使用大功率的光伏阵列I-V特性测试仪对光伏阵列进行检验检测、核实光伏组件性能及安装合理性。
二、 PV-8150产品的工作原理
PV-8150主机内置有满足大功率、高电压、时间常数τ精确计算的充放电的专用电容器，动态电容充电现场测试方法是根据电容的特性，将内置电容器当成光伏阵列的可变负载，通过对光伏阵列给电容充电整个过程进行电流和电压采样，来测试并用专用软件将数据处理成光伏阵列的伏安特性曲线。其测量工作原理如下图所示。
电容充放电法测量光伏阵列伏安特性的工作原理图
PV-8150主机内置的电容器在刚开始充电时，阻抗很低几乎为零，充电回路相当于短路，此时的数据即为短路电流；当电容充电结束时，阻抗非常大，充电回路相当于开路，此时的数据即为开路电压。在电容的充电过程中，电容的阻抗从零变化到无穷大，这就相当于光伏阵列的负载从零变化到无穷大。由上图可知，电容上的电压V和充电电流I的关系也同时反映了阵列的当前电压和电流关系。对电容整个充电过程的电压电流进行采样，这些采样点的组合就构成了当前环境条件下的阵列IV特性曲线，知道了I-V的对应关系，专用软件就可以计算出最大功率并绘制成曲线。对应上图，整个测量过程描述如下：首先采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2闭合，通过功率电阻R把电容上残余的电量消耗掉，使电容保持零初时状态。然后，采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2断开，发开关S1控制信号去使开关S1闭合，同时控制电压、电流采样电路按合适的采样速度对电容充电整个过程的电压、电流进行采样。Sl刚闭合时流过电容C的充电电流就是光伏阵列的短路电流I，当流过电容C的充电电流为零时，表示电容充电过程结束，此时采样的电压就时光伏阵列的开路电压V。这种方法只要选取适当的电容、开关管(容量足够大)，理论上可以测量任意光伏阵列的特性。
群菱公司根据IEC62446推荐的试验建议，专业研发生产的PV-8150是采用电容充放电检测方式，具备测试速度快、精度高、光伏阵列的特性可以直接以曲线的形式显示出来、测试结果直观等特点。PV-8150产品根据电容充放电试验方法所制作的检测系统需要有复杂的自动化控制电路，复杂的工艺结构，对采样速度、元器件精度以及数据处理器的同步采集速度要求非常高，群菱公司克服了各种技术困难，成功研制出适用于光伏电站现场专用的大功率便携式光伏方阵I-V特性分析测试仪器。
三、 PV-8150产品的技术参数
产品型号 PV-8108 PV-8150 PV-8300 PV-8500
测试功率 1kW-80kW 5kW-150kW 5kW-300kW 5kW-500kW
电 压 ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc
电 流 ≤160Adc ≤300Adc ≤500Adc ≤800Adc
测试时间 ≤20S ≤20S ≤15S ≤10S
产品重量 13KG 18KG 28KG 35KG
产品外观 450mmx375mmx185mm 725mmx600mmx345mm
四、 PV-8150产品的测试项目
1. I-V特性：
包括：开路电压Vo、短路电流Is、最大输出功率Pm、最大输出功率下的电压Vpm、最大输出功率下电流Ipm、填充因子
2. 太阳光辐照度（可选配）。
3. 环境温度（可选配）。
光伏阵列I-V特性测试仪
群菱公司是中国唯一生产大功率太阳电池方阵测试仪、大功率逆变器孤岛防护测量专用精密负载等产品的专业厂家，拥有雄厚的技术开发能力和良好的售后服务。根据IEC 62446：2009《并网光伏发电系统：技术资料，委托检测和验收测试的最低要求》标准，根据国家认证认可监督管理委员会/北京鉴衡认证中心发布的CGC/GF003.1：2009《并网光伏发电系统工程验收技术规范第1部分：电气设备》的光伏电站验收要求，群菱公司于2010年推出最新开发研制的PV-8150太阳能光伏电站子阵列I-V特性测试仪。
PV-8150太阳能光伏电站子阵列I-V特性测试仪可用于功率100kW-500KW的光伏阵列系统，最大测试电压DC800V，最大测试电流800A，是光伏电站验收鉴定检测、日常维护测试必不可少的工具，可广泛应用于光伏电站安装调试及日常维护检测、光伏电站鉴定和验收，高校、科研院所和光伏实验室等。PV-8000也可用于建筑物光伏发电系统等大功率独立光伏系统的I-V特性测试。PV-8000的研制成功将彻底解决光伏电站大功率太阳能光伏系统输出特性的检测难题，同时填补国内大功率光伏发电阵列鉴定检测仪器的空白。
PV-8150仪器可以直接与计算机笔记本连用，保存和处理采集的数据，也可根据客户需求，采用USB接口的方式或者加装基于WLAN，GSM技术的无线数据传输模块，使测试更加方便。检测的数据由CPU处理为I-V曲线后通过显示器显示，可以实时观测I-V特性曲线形成的过程并通过波形畸变分析被测系统特性是否有失配或故障。
PV-8150测试简单，全自动调节装置的设置在测试时不需要任何烦琐的设定，可随时显示、保存测试数据，测试仪与电脑连接后，测试的数据上传到电脑后可进行保存打印操作。
PV-8150测试系统不需要任何外部供电，非常适合于光伏电站的现场测试。PV-8000还装配有磁电式电压表和电流表，模拟指示充放电过程，即使不连接电脑笔记本，也可以进行开路电压和短路电流的定性测试，或者进行预测试。
一、 太阳能光伏电站验收时检测光伏阵列I-V特性的必要性
光伏系统根据其对功率的需求配备或大或小的光伏阵列，这一光伏阵列是由太阳电池组件按串联、并联规则组合在一起的。如果各串联的太阳电池组件的工作特性由于离散性而导致不一致，在工作点的电流会不同，则必然会带来效率的损失；同理，如果太阳电池组件并联，则由于离散性，其相同工作电压条件下的最佳效率点会不一致，也会出现效率的损失。这种由于太阳电池组件特性曲线之间失配而带来的损失，称为“联结损耗"。由于“联结损耗"的存在，使得由众多太阳电池联成的阵列效率总是低于单个电池的发电效率。太阳电池的I-V特性曲线本身具有很强的实时性，易于受环境因素的影响，对于温度、照度的变化敏感。所以太阳电池安装环境条件的多变性，必然会使得太阳电池在不同环境条件下的实际发电量和负载工作点大相径庭。厂家提供的太阳电池组件的特征参数都是基于标准测试条件，而这些特征参数并不能反映太阳电池的实际工作情况。
由此可以看出，如果仅仅依靠厂家提供的太阳电池组件的特征参数进行系统设计，往往很难达到理想的设计效果。例如光伏电站，其所配用的光伏阵列容量可以通过计算得出，但事实证明许多理论计算配置的系统是不合理的，有时甚至是失败的，其原因就是由于光伏系统中的光伏阵列存在组合效率损失，并在不同日照强度、环境温度下的特性有很大差异。
所以在光伏电站安装、光伏电站验收时，一定要使用大功率的光伏阵列I-V特性测试仪对光伏阵列进行检验检测、核实光伏组件性能及安装合理性。
二、 PV-8150产品的工作原理
PV-8150主机内置有满足大功率、高电压、时间常数τ精确计算的充放电的专用电容器，动态电容充电现场测试方法是根据电容的特性，将内置电容器当成光伏阵列的可变负载，通过对光伏阵列给电容充电整个过程进行电流和电压采样，来测试并用专用软件将数据处理成光伏阵列的伏安特性曲线。其测量工作原理如下图所示。
电容充放电法测量光伏阵列伏安特性的工作原理图
PV-8150主机内置的电容器在刚开始充电时，阻抗很低几乎为零，充电回路相当于短路，此时的数据即为短路电流；当电容充电结束时，阻抗非常大，充电回路相当于开路，此时的数据即为开路电压。在电容的充电过程中，电容的阻抗从零变化到无穷大，这就相当于光伏阵列的负载从零变化到无穷大。由上图可知，电容上的电压V和充电电流I的关系也同时反映了阵列的当前电压和电流关系。对电容整个充电过程的电压电流进行采样，这些采样点的组合就构成了当前环境条件下的阵列IV特性曲线，知道了I-V的对应关系，专用软件就可以计算出最大功率并绘制成曲线。对应上图，整个测量过程描述如下：首先采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2闭合，通过功率电阻R把电容上残余的电量消耗掉，使电容保持零初时状态。然后，采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2断开，发开关S1控制信号去使开关S1闭合，同时控制电压、电流采样电路按合适的采样速度对电容充电整个过程的电压、电流进行采样。Sl刚闭合时流过电容C的充电电流就是光伏阵列的短路电流I，当流过电容C的充电电流为零时，表示电容充电过程结束，此时采样的电压就时光伏阵列的开路电压V。这种方法只要选取适当的电容、开关管(容量足够大)，理论上可以测量任意光伏阵列的特性。
群菱公司根据IEC62446推荐的试验建议，专业研发生产的PV-8150是采用电容充放电检测方式，具备测试速度快、精度高、光伏阵列的特性可以直接以曲线的形式显示出来、测试结果直观等特点。PV-8150产品根据电容充放电试验方法所制作的检测系统需要有复杂的自动化控制电路，复杂的工艺结构，对采样速度、元器件精度以及数据处理器的同步采集速度要求非常高，群菱公司克服了各种技术困难，成功研制出适用于光伏电站现场专用的大功率便携式光伏方阵I-V特性分析测试仪器。
三、 PV-8150产品的技术参数
产品型号 PV-8108 PV-8150 PV-8300 PV-8500
测试功率 1kW-80kW 5kW-150kW 5kW-300kW 5kW-500kW
电 压 ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc ≤1000Vdc
电 流 ≤160Adc ≤300Adc ≤500Adc ≤800Adc
测试时间 ≤20S ≤20S ≤15S ≤10S
产品重量 13KG 18KG 28KG 35KG
产品外观 450mmx375mmx185mm 725mmx600mmx345mm
四、 PV-8150产品的测试项目
1. I-V特性：
包括：开路电压Vo、短路电流Is、最大输出功率Pm、最大输出功率下的电压Vpm、最大输出功率下电流Ipm、填充因子
2. 太阳光辐照度（可选配）。
3. 环境温度（可选配）。
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