[发明专利]一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法。测试装置包括用于测试整个组串或组串汇流的第一IV曲线测试板、多个用于测试每路组件对应通道的第二IV曲线测试板、多路用于串联组件的串联切换开关、多路用于并联组串的并联切换开关、多路用于测试IV曲线的测试切换开关、接口转换板、PC机、控制板。光伏系统的串并联失配损失率测试装置的测试方法在现有测试的基础上，增加测试一次整体的IV曲线，当两次测试的最大功率值偏差小于一定的阈值时，再给出可信的损失率结果，并将两次整体组串或汇流后的组串的功率平均值带入公式计算，使得测量结果更科学、更合理。

技术领域

本发明涉及光伏系统性能检测领域，具体涉及一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法。

背景技术

光伏系统通常由光伏组件、组串、汇流箱、逆变器等设备构成。根据单个光伏组件开路电压的不同及光伏并网逆变器输入电压范围的不同，需要将多个光伏组件以串联方式连接形成组串，多个组串通过汇流箱并联后接入逆变器。光伏系统的串并联失配损失是指由于光伏组件的互联引起的，这些组件没有相同的特性或者经历了不同的条件从而导致问题的出现。对于光伏系统，各个组串的距离远近不同，线路压降也不同，同样会造成失配损失。组串中串联的组件之间的失配为串联失配，汇流箱中并联的各个组串之间的失配为并联失配。由光伏系统装机引起的串并联损失贯穿光伏发电系统整个发电周期，极大影响发电效率，通过检测出失配损失问题的光伏组件，对整个光伏发电系统有着举足轻重的影响。

并网光伏电站性能监测与质量评估技术规范中要求测量组串或汇流箱内的串并联失配损失。光伏电站系统的失配损失主要包括组件到组串的失配损失，组串到汇流箱的失配损失以及汇流箱到逆变器的失配损失，总体概括为两种类型的损失即串联损失和并联损失。技术规范中规定了串联失配的检测方法是：断开选定组串，对选定组串中每一块组件检测I-V曲线，记录光强和组件温度；再检测一次整个组串的I-V曲线，记录光强和组件温度，分别修正到统一光强和统一温度(STC条件)；串联失配计算公式：光伏组件的失配损失＝(各组件修正功率之和-组串修正功率值)/各组件修正功率值之和×100％，判定条件：组件串联失配损失最高不应超过1％。

技术规范中给出的并联失配的检测方法：断开选定汇流箱，对选定汇流箱中每一个组串检测I-V曲线，记录光强和组件温度；接通汇流箱，检测选定汇流箱的I-V曲线，同时记录光强和组件温度；分别修正到统一光强和统一温度(标准条件，以下简称STC)。并联失配计算公式：光伏组串的失配损失＝(各组串修正功率之和-汇流箱修正功率值)/各组串修正功率值之和×100％，判定条件：组串并联失配损失最高不应超过2％。

由于测量光伏系统串并联损失率没有相关的测试装置，很多检测机构对这项指标不进行测量。即使测量也只是采用便携式太阳能电池IV测试仪测量逐一断开的组件或组串的I-V曲线，不仅工作强度大，更重要的是由于一个测试周期较长，因辐照度或温度变化引起的误差甚至超过规定的要求；或者采用大功率直流高压切换继电器加多个便携式太阳能电池IV测试仪的测试装置分体式装置同时测试，但一个组串功率即达10kW(电压1000V,电流10A)，甚至更高，所需大功率直流高压切换继电器价格非常昂贵，另外测试结果不具便复现性，因此亟需提供一种更加准确的自动测试装置以解决上述问题。

技术规范中给出的检测方法都只进行了一次整体测试IV曲线测试和每块组件或组串的IV曲线，单个测试样本数导致的随机测量误差甚至超过了设定判定条件，完全依赖不变的室外环境和高昂成本的高精度数据采集系统使得测试显得尤为困难；另外该指标的测试数据的不可复现性也给电站验收合格增加了困难，因此亟需提供一种更加科学的测试方法以解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种光伏系统的串并联失配损失率测试装置及其测试方法。

本发明采用如下技术方案：