光伏电站实际容量测量技术

2022-06-13 17:36:09

　　镇江荣昱精电科技有限公司文庭荣

　　所有光伏电站自建成后其真实容量便无从知晓，我们常说的光伏电站容量其实是该电站的标称容量，也就是“数板子容量”，如一个电站安装了20万块250Wp组件的电站，其标称容量就是50MWp，但实际容量是不是50MWp就不得而知了;事实上，该电站实际容量有没有50MWp取决于这20万块组件中的每块组件的实际容量是不是都能达到250Wp、有没有混装、有没有遮挡等因素。

　　如果一个组件串中混有低容量的组件时，理论和实验都已证明，由于存在着串联损失和并联损失，这个组件串的实际容量将小于组件串中各组件容量之和，组件之间的容量差越大，组件串的容量损失就越大，串联损失使小容量组件功率损失大幅度增加，并联损失使大容量组件功率损失大幅度增加;例如一个由20块300Wp组件组成的组件串，如果其中混入了两块250Wp组件，其余18块是300Wp组件，这个组串中组件容量加起来是5900Wp，比由20块300Wp组成的组串只少了100Wp，而实际情况是，串联损失使250Wp组件输出功率大幅降低甚至为“零”，并联损失也使得300Wp组件的输出功率大幅降低，在标准辐照(1000W/平方米、25摄氏度、AM1.5)下其整个组串输出功率在5000W-5400W之间，组串的功率损失将达到600W以上，组串的容量损失率达8%-15%;当然这种损失与辐照度有关，低辐照时损失小，辐照越大，损失越大。

　　如果组件存在质量问题、运输搬运中的内在损坏以及长期使用后的衰减都可能使其容量下降，由于串并联造成的容量损失放大作用，在一个组串中，极少数组件容量的下降就能使得该组串输出功率大幅下降，这就使得光伏电站的实际容量远低于标称容量，而在组件的生产、运输、搬运、安装的过程中，在长时间运行及维护的过程中，部分组件的损坏、非正常衰减都是难免的，因此光伏电站的实际容量都将会低于标称容量，有的甚至低很多。

　　可不可以将光伏电站的实际容量既方便又准确地测量出来?在本测量技术出现之前，是不可能的。

　　由电气高级工程师文庭荣先生于2022年2月研制成功的光伏电站实际容量测量装置及测量技术，能在光伏电站现场方便地、准确地测量出光伏电站的实际容量，该测量装置及测量技术的问世，结束了光伏电站自建成后其实际容量无法准确测量的历史;目前该测量装置及技术已申报国家发明专利。

　　光伏电站实际容量测量技术：利用由3套不同功能的同时刻测量仪套件组成光伏电站实际容量测量装置，将一块事先经实验室检测已知真实容量的参考比较组件装入被测组件串，3套仪器对被测逆变器全部进线功率、该逆变器下某汇流箱全部进线功率、该汇流箱下含有参考比较组件的某组串中全部组件电压进行同时刻测量，将测量得到的数据导入计算软件，就能自动准确地计算出一台集中式逆变器所带的全部光伏组件所呈现出的真实容量。

　　如想详细了解光伏电站实际容量测量技术可致电13912036033或搜索“镇江荣昱精电科技有限公司”公众号。

　　光伏电站实际容量测量的意义在于：

　　1、新建光伏电站安装容量验收，看与标称容量是否相符，是否有包括组件数量、质量、失配、被遮挡等因素导致的实际容量短缺，是光伏电站质量评估和验收最直接的量化依据。

　　2、光伏电站交易时真实容量准确测量，保证公平交易，确实保障买卖双方的合法利益。

　　3、光伏电站运维质量检验，运维质量好的光伏电站容量下降应该在光伏组件允许的正常衰减内甚至没有容量下降，运维质量不好的光伏电站容量下降超出了组件允许的正常衰减，容量下降严重的电站，站内必有大量低效组件未被查出更换。

　　以下是用光伏电站实际容量测量装置对两个电站的各一台逆变器的实际容量测量的例子。

　　对于一个新建电站的一台逆变器，选用的是260Wp多晶组件，每个组件串22块组件，500kW逆变器，逆变器共有6个汇流箱共进线87个组件串，全部组件容量和为497.64kW，测量数据如下：

　　被测组件及组件串容量：

　　上表中各组件容量是组件在组串中表现出的容量，而非该组件单独容量。

　　被测汇流箱下全部组件串容量：

　　被测逆变器下全部汇流箱容量：

　　从测量计算表中可以看到，对其中一台逆变器下容量测量5次，其测量值分别为495.732kWp、492.462 kWp、496.883 kWp、492.366 kWp、494.097kWp，平均容量为494.308kWp，实际容量短缺0.67%，考虑约1%的测量误差，所以该逆变器下实际容量没有短缺。

　　对于另一个新建电站，选用的是265Wp多晶组件，每个组件串20块组件，500kW逆变器，逆变器共有6个汇流箱进线94个组件串，全部组件计算容量为498.2kW，测量数据如下：

　　被测组件及组件串容量：

　　上表中各组件容量是组件在组串中表现出的容量，而非该组件单独容量。

　　被测汇流箱下全部组件容量：

　　被测逆变器下全部组件容量：

　　从测量计算表中可以看到，对其中一台逆变器下容量测量5次，其测量值分别为474.275kWp、475.744 kWp、473.086kWp、473.495 kWp、474.649kWp，平均容量为474.250kWp，实际容量短缺4.81%，考虑约1%的测量误差，该逆变器下实际容量至少短缺3.81%。