【运维必备工具】I-V曲线测试仪 你会用吗？

在光伏电站中，组件的功率输出性能对电站的发电量起着决定性作用。

那么，影响光伏组件功率输出的因素有哪些?我们可以将其分为内部因素和外界环境因素。

其中内部因素主要包括电池片损坏、电池片老化、封装材料老化、电池片衰减以及组件匹配损失等;外界环境因素包括组件遮挡、环境温度、日照强度、风速等。

为了准确地评估光伏阵列的运行状态，我们需要在不同情况下对光伏组件的输出性能进行检测，今天我们要介绍的就是检测光伏组件输出性能的利器—I-V曲线测试仪。

I-V曲线测试仪1简介

I-V曲线测试仪主要用于组件生产、电站现场到货验收、故障诊断等环节。

其中，组件生产过程中采用固定式I-V测试仪，在组件出货前对其进行测试和分类;在电站现场主要使用便携式I-V测试仪，便于携带，操作方便，能够在实际使用环境中对组件进行检测。

下面，我们主要讨论一下便携式I-V测试仪。

2测试原理

I-V曲线测试仪检测原理：将光伏组件连接至专用电容器，将其作为可变负载，在光伏组件给电容充电的过程中，进行电流和电压采样，并记录对应电流电压数据绘制成I-V曲线图。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

对应上图，整个测量过程如下：

首先采样控制电路发开关S2控制信号使开关S2闭合，通过功率电阻R把电容上残余的电量消耗掉，使电容保持零初始状态;

然后，采样控制电路发开关S2控制信号使开关S2断开，发开关S1控制信号使开关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。

S1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，此时采样的电压就是光伏阵列的开路电压V;最终得到的电流电压数据可绘制成下图所示的I-V曲线和P-V曲线图。

需要说明的是，室内固定式I-V测试仪和便携式I-V测试仪测试条件不一样，室内固定式I-V测试仪一般在光强为1000W/m2，光谱为AM1.5，温度为25℃的标准环境下(STC)测试;而便携式I-V测试仪直接在实时环境下测试，其测试结果一般需转换为标准测试数据，便于与标准测试数据比较。

检测案例分享

1组件衰减测试

通过I-V曲线测试仪检测光伏组件的输出性能，将测试结果转换为STC条件后的功率与组件标称功率进行比较，可计算得到该组件的衰减率。如下表所示:

组件衰减测试结果表

由上表可知，被测两块组件功率衰减为19.2%和13.5%，均存在较大衰减，若该电站并网时间较短，可进一步进行实验室检测，分析衰减原因。

2灰尘遮挡检测

灰尘遮挡是光伏电站比较常见的问题，为了清晰地了解灰尘遮挡对于电站发电量的影响，我们需要对灰尘遮挡的组件进行测试。

从上面的现场照片可以看出，不同电站灰尘遮挡现象不一。我们在关注灰尘遮挡损失的同时也需要寻求合理的组件清洗方案，不同的电站，积灰情况不同，清洗的频率也应该不同。是否可以根据不同电站灰尘遮挡的情况评估组件的清洗周期?