光伏電站評(píng)估驗(yàn)收的現(xiàn)場(chǎng)檢查與測(cè)試

胡濤 楊少曄

【摘? 要】對(duì)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況的全面和準(zhǔn)確的檢測(cè)是對(duì)電站評(píng)估和驗(yàn)收的基本要求。通過梳理光伏電站現(xiàn)場(chǎng)檢查的內(nèi)容和對(duì)光伏電站的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行匯總，進(jìn)一步的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢查和測(cè)試中的要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，從而獲得對(duì)光伏電站性能的全方面評(píng)估，對(duì)電站的檢測(cè)、運(yùn)維和交易提供指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】光伏電站;驗(yàn)收;測(cè)試

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和對(duì)清潔能源需求的不斷加大，光伏產(chǎn)業(yè)獲得了巨大的發(fā)展，而中國的光伏組件產(chǎn)量和光伏電站裝機(jī)量均已躍居世界首位。隨之而來的光伏電站的驗(yàn)收、評(píng)估和交易也逐漸增多，光伏電站的評(píng)估包含有文件審查、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和財(cái)務(wù)核算等等多個(gè)方面，其中現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)作為光伏電站評(píng)估的重要方面，包含有現(xiàn)場(chǎng)檢查和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兩個(gè)部分，是對(duì)電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估的一個(gè)主要手段。本文結(jié)合已有的光伏電站測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)光伏電站評(píng)估中的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)進(jìn)行梳理，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目的關(guān)注要點(diǎn)逐一分析。

1 光伏電站的現(xiàn)場(chǎng)檢查

現(xiàn)場(chǎng)檢查是對(duì)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)完成情況、支架和基礎(chǔ)安裝情況、各關(guān)鍵部件（組件、匯流箱和逆變器等）的外觀和功能檢查、電氣連接（線纜排布和連接）和現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽標(biāo)識(shí)等等的檢查，以及電站現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)一致性的檢查，所用部件與設(shè)計(jì)和采購的一致性檢查等等，是對(duì)光伏電站的建設(shè)情況和系統(tǒng)運(yùn)行狀況的全面檢查。現(xiàn)場(chǎng)檢查應(yīng)貫穿于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的全程，不僅僅局限于部件的外觀檢查，還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查所確認(rèn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息對(duì)其設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行情況進(jìn)行深層次的評(píng)估。

2 光伏電站的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是對(duì)電站中各部件（比如支架、光伏組件、線纜、匯流箱和逆變器等等）基本性能的測(cè)試，以保證電站的正常運(yùn)行。主要包含以下幾個(gè)方面：

2.1 光伏組件的電致發(fā)光（EL）測(cè)試

光伏組件的EL測(cè)試的基本原理是對(duì)組件施加電流（一般施加電流值約等于組件短路電流）時(shí)，電池片會(huì)發(fā)出紅外光，使用專業(yè)的紅外相機(jī)對(duì)其進(jìn)行成像，從而發(fā)現(xiàn)組件中存在的外觀檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部隱裂。隱裂的組件將會(huì)影響到電站的安全運(yùn)行和系統(tǒng)的發(fā)電量。EL測(cè)試需要隔離太陽光的干擾，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)一般采取將組件拆卸下來使用暗室進(jìn)行測(cè)試或者選擇在晚上進(jìn)行測(cè)試而無需拆卸組件。

2.2 光伏組件和組串的伏安特性（I-V）測(cè)試

組件和組串的I-V測(cè)試是利用I-V測(cè)試儀對(duì)光伏組件和組串的性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，從而確定其各項(xiàng)性能參數(shù)。進(jìn)行組件I-V測(cè)試時(shí)，要求組件表面無污物和遮擋，太陽輻照度應(yīng)至少為700W/m2，測(cè)試過程中組件表面應(yīng)垂直于入射太陽光，要求太陽光輻照度無變化，以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)試完成后應(yīng)依據(jù)IEC 60891對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，修正至標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，從而確定組件衰減率。也可在組件表面清潔前、后均進(jìn)行性能測(cè)試，通過比較組件功率的變化率來確定灰塵的影響大小，由此驗(yàn)證組件清理的必要性和確定組件表面清理周期。

光伏組串的性能測(cè)試與組件的測(cè)試基本相似，但需要注意的方面在于，組串無法進(jìn)行移動(dòng)，這就要求組串的性能測(cè)試應(yīng)在盡可能的在接近中午的時(shí)間進(jìn)行，以保證太陽光的入射角盡可能的垂直，減小余弦效應(yīng)的影響。確定組串溫度時(shí)，應(yīng)從組串中盡可能多的選擇組件測(cè)量其溫度，取所有組件溫度的平均值，減少因組串中組件溫度偏差帶來的性能測(cè)量誤差。而在測(cè)試時(shí)應(yīng)先斷開匯流箱空開，然后進(jìn)行組串的性能測(cè)試，以防止對(duì)測(cè)試人員的電擊傷害。

2.3 組串開路電壓和運(yùn)行電流測(cè)試

組串開路電壓和運(yùn)行電流測(cè)試通過測(cè)試組串的電壓值和工作電流，確定是否存在組串?dāng)嗦贰⒔M件漏接以及組件被遮擋或損壞的現(xiàn)象，是確保電站基本運(yùn)行的必要檢查。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)接入同一匯流箱中不同組串的開路電壓值和運(yùn)行電流值均規(guī)定偏差不超過5%。

組串開路電壓測(cè)試一般在匯流箱或組串逆變器中進(jìn)行，應(yīng)確保設(shè)備空開已斷開的情況下再進(jìn)行組串的測(cè)試，并佩戴絕緣手套。在組串的開路電壓測(cè)試時(shí)應(yīng)注意萬用表中的顯示的電壓值的正負(fù)，以防止忽略可能存在的組串正負(fù)極接反的現(xiàn)象。

光伏組件的電流隨入射太陽光輻照度線性變化，且響應(yīng)速度快，這就要求進(jìn)行組串運(yùn)行電流測(cè)試過程中太陽光輻照度無變化，即應(yīng)選擇晴朗無云的天氣進(jìn)行，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)試時(shí)應(yīng)同時(shí)記錄輻照度。

2.4 組串絕緣電阻測(cè)試

光伏電站的運(yùn)行要求電站中組串的正、負(fù)極應(yīng)具有良好的對(duì)地絕緣特性，防止對(duì)人身產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。組串的絕緣測(cè)試可在匯流箱中進(jìn)行，將匯流箱開關(guān)斷開，可先直接分別測(cè)試匯流箱正極對(duì)地和負(fù)極對(duì)地絕緣電阻值，若電阻值符合要求，則該匯流箱中所有組串的正、負(fù)極絕緣特性均合格;若電阻值低于要求值，應(yīng)對(duì)匯流箱中每個(gè)組串的正極或負(fù)極逐一測(cè)試，確認(rèn)絕緣發(fā)生問題的組串。為防止組串中的高電壓對(duì)絕緣電阻表的損壞，測(cè)試應(yīng)盡可能在夜晚進(jìn)行，并應(yīng)做好人員的絕緣防護(hù)。

2.5 逆變器的逆變效率測(cè)試

逆變器的逆變效率是指逆變器將直流電逆變成交流電的效率。逆變器的逆變效率不是一個(gè)固定的值，與逆變器的負(fù)載率有關(guān)，同時(shí)在實(shí)際工作條件下逆變器的逆變效率會(huì)受到其工作溫度的影響。因而逆變器的逆變效率測(cè)試應(yīng)至少監(jiān)測(cè)一整天，并且要求盡可能保證測(cè)試中逆變器有高的負(fù)載率，以便獲得一個(gè)完整的逆變效率曲線圖。

2.6 光伏電站發(fā)電效率測(cè)試

光伏電站的系統(tǒng)效率測(cè)試指的是光伏電站將接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化成電能的效率。測(cè)試中需要對(duì)光伏組件表面的入射光能和光伏電站系統(tǒng)的輸出電能進(jìn)行測(cè)量，其中輸出電能一般從電站中供電局所安裝的電表進(jìn)行讀取。電站中所安裝組件的傾斜角度和組件朝向可能存在不一致，這就需要對(duì)不同角度和朝向的組件表面分別進(jìn)行入射太陽光能的測(cè)量，保證電站發(fā)電效率測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的可操作性，一般要求至少進(jìn)行7天的測(cè)量，要求每天將數(shù)據(jù)匯總整理，保證測(cè)試的有效性。

2.7 電站的紅外成像測(cè)試

利用紅外成像儀對(duì)運(yùn)行中的光伏組件、電氣連接（線纜和連接端子）和設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，通過判別是否存在異常的溫度變化，從而確認(rèn)組件或電氣設(shè)備是否存在問題。對(duì)于未連接或損壞的組件或組串，將會(huì)帶來相對(duì)較低的溫度，而由于局部陰影遮擋產(chǎn)生的熱斑現(xiàn)象或者組件內(nèi)電池片一致性差將會(huì)導(dǎo)致光伏組件相對(duì)過高的局部溫度。對(duì)于電氣連接和設(shè)備等存在的溫度過高，可能來源于線纜破損、接插件未連接牢固、線纜中電流過大、部件存在過載等導(dǎo)致的局部發(fā)熱。紅外成像測(cè)試應(yīng)在太陽輻照相對(duì)穩(wěn)定，且輻照度超過600W/m2的條件下進(jìn)行，以保證溫度差異的顯著性和可辨別性。測(cè)試時(shí)應(yīng)在避免太陽光反射的影響下盡可能保證紅外成像儀與測(cè)試區(qū)域的垂直成像，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的焦距調(diào)整，保證紅外成像的清晰度和溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)語

本文對(duì)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)檢查的內(nèi)容進(jìn)行了簡要闡述，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中測(cè)試項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行了分析和研究，對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了歸納和總結(jié)，便于電站測(cè)試人員、評(píng)估人員以及電站持有方和意向購買方對(duì)電站現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)注要點(diǎn)有深入的了解和認(rèn)知，為電站的評(píng)估和交易提供支持和幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]IEC 62446-1-2016，Photovoltaic（PV）systems - Requirements for testing，documentation and maintenance - Part 1：Grid connected systems - Documentation，commissioning tests and inspection[S]

[2]GB/T 50796-2012，光伏發(fā)電工程驗(yàn)收規(guī)范[S]

（作者單位：中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）