GB T 20513-2006 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则.pdf
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1、ICS 27.160 K 83 中华人民共和国国家标准GB/T 20513-2006/IEC 61724 : 1998 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则Photovoltaic system performance monitoring一Guidelines for measurement, data exchange and analysis (lEC 61724: 1998 , IDT) 2006-08-25发布2007-02-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局也企中国国家标准化管理委员会.0.IIJ GBjT 20513-2006jIEC 61724: 1998 目次
2、前言. . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 引言. . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I .飞.rr 1 班围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件3 测量参数. . . . . . . 4 监测方法. 4.1 辐照度测量. . . 4.2 环境
3、大气温度测量. . . . . 4.3 风速测量. . . . . . . . . . I . . . I . . . . . 3 4.4 组件温度测量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I I . 3 4.5 电压和电流测量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.6 电功率测量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4. 7 数据来集系统4.8 采样间隔44.9 数据处理运算. . . . .
4、. . . . . . . . . . . . . . . 4 4.10 记录间隔,l:r (用小时表示) 4 4.11 监测时段45 记录46 数据格式. I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6. 1 具有多组数据记录的分立标题46. Z 单记录格式. 1. . . . . . . . 7 数据质量检验. . , . 8 导出参数. . . . . . . . . . . I 8. 1 总辐照68.2 电能量-8.3 BOS部件性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 检验数据来集系统的建议方法. . . . ., . . . . . . . 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 系统性能参数附录A(资料性附录)图1实时测量参数表l实时测量参数. . . . . . . . . .
6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 表2导出参数. . . . . . . . . . . 7 GB/T 20513-2006/IEC 61724: 1998 - _._ 目。昌本标准等同采用IEC61724:1998(光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则)(英文版)。为了便于使用,本标准做了下列编辑性修改:a) 本国际标准一词改为本标准1b) 用小数点飞代替作为小数点的逗号c) 删除国际标准的前言。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中华人民共和国信息产业部提出。本标准由全国太阳光伏能拥系统标准化技术委员会归口。本标准起草单位:内蒙古大学、上
7、海交通大学。本标准主要起草人:季秉厚、李健、徐林。I GB/T 20513-2006/IEC 61724: 1998 51 本标准规定了光伏(PV)系统电性能的监测和分析总导则,不对分立部件的性能进行规定,但重点对作为PV系统一部分的方阵的性能进行重点评价。数据分析的目的是提供适于比较不同大小、运行在不同气候条件下和提供不同用途PV系统的性能综述,该方法可使不同设计或运行程序的相对优点清晰化。较简单的方法对小的、太阳能户用系统或户用油立系统,会更经济。E 导则还规定了用于机构问监测数据交换的文件格式。要求用基于微处理机数据采集系统进行监酬。GB/T 20513-2006/IEC 61724:
8、1998 1 范围光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则本标准规定了对PV系统中与能源有关的性能参数进行监测的程序,这些性能参数为倾斜面辐照度、方阵输出、储能装置的输入和输出、功率调节器的输入和输出,本标准还规定了监测数据交接和分析的程序。这些程序的目的是对独立运行或井网,或与非PV能源如常规发电机和风力发电机互补使用的PV系统的总体性能进行评价。由于测量设备价格相对较高,本标准不适用于小型独立系统。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是
9、否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 18210-2000 晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量(idtIEC 61829: 1995) SJ/T 11209一1999光伏器件第6部分:标准太阳电池组件的要求(IEC60904-6: 1994 , IEC 60904币Amendment1:1998 , IDT) IEC 60904-2: 1989 光伏器件第2部分:标准太阳电池的要求及修改单1(1998)IEC 61194: 1992 独立光伏CPV)系统的特性参数3 测量参数表1和图1给出测量参数。其他参数可用数据采集系统软件从实时测量数
10、据汁算得到。垃意图1中所有方框能代表多个部件。测量参数和方阵恃性的定义见IEC61194:19920 所有辅助系统消耗的功率应认为是PV电站的功耗,不应认为是负载。对PV电站运行不是必需的所有监测系统,应视为负载的一部分。监测设备的功耗可能占全部功耗的大部分,终端用户应提供补充能据以达到满足全部负载的要求。4 监测方法4. 1 辐照度测量记录方阵平面内的辐照度数据,用于PV系统的性能分析,也可以记录水平面的数据与其他地点的标准气象数据进行比较。倾斜面辐照度应采用经标定的标准电池或辐照计在光伏方阵相同平面内进行测量。如果使用标准电池或组件进行削量,应按照IEC60904-2或SJ/T 11209
11、进行标定与维护。这些传感器的位置应能代表方阵辐照度情况。辐照度传感器的精度,包括信号处理的精度,应优于其读数的5%。1 GB/T 20513-2006/IEC 61724: 1998 表1实时测量参数参符单位数号气象学方阵平面总辐照度a辐射阴影区内环境大气温度风速b Tal W. m-2 。CSw 自151光伏方阵输出电压输出电流输出功率组件温度跟踪装置倾角e跟踪装置方位角e能量储存E工作电压储能设备输入电流d储能设备输出电流d储能设备输入功率d储能设备输出功率d负载e负载电压负载电流负载功率f并网c电网电压输人电网电流d电网输出电流d输入电网功率d,f电网输出功军事d,f 备用电源c输出电压
12、输出电流输出功率VAm叫。V AWW VAW a 总辐!R度是指方阵平商内的辐照度,定义为人射在倾斜面单位面积上直接辐射加散射的辐射功率。b 除恃殊规定要求,或如果光伏方阵处于极端工作条件的情况下,风速参数是非强制的。C 交流和直流量可以用附加下标来表示。对多相系统参数VL,h和PL应对每相加以标顷。d 单个电流或功率传感器通常能用于输入和输出方向的电流测量或功率测量。传感器输出正信号表示输入到能量储存设备或电网,负信号表示从储能设备或电网输出a从单个传感器获取的输人和输出,必须在软件中分别累加。e 跟踪装置的角度对跟踪方阵系统是可以选择的。对单轴跟踪装置T用来表示方阵跟踪轴的位置,例如,对水
13、平单轴跟踪装置.这个参数给出和水平面的夹角,东为负,西为正。f 如果有助于提高精度,功率调节器的逆变部分的功率输出可直接测量。2 4.2 环境大气进行环境大气大气温度传感器置的选择在GB/T1 电池温度的变化。传4.5 电压和电流测量电压和电流参数可以其读数的1%。交流电压和4.6 电功率测量Sw 电功率参数可以是直流的、交PV方阵1m 积计算,或用功率传感器直接测量。如果VA JA PA GB/T 20513-2006/IEC 61724: 1998 PV系统功率调节楼负载Vs I 1气I。JBU l fU Pru 并网。:l|IFS辐射阴影中。处理的精度,应优于测量的电压和电流采样值的乘镑
14、应用果样电压和电流值,不能用平均电压和电流值1)。在独立系统中的逆变器,直流输入功率和电压有大量交流谐波,这就需要使用直流功率表精确测量直流功率。交流功率应用能记录功率因数和谐波失真的功率传感器进行测量。功率传感器精度,包括信号处理的精度,应优于其读数的2%0 -可以采用具有高速响应的积分功率传感器(例如kWh表)以避免采样误差。4. 7 数据采集系统为了监测,需要一个自动数据采集系统。监测系统的总精度应按附录A给出的校准方法确定。监测系统宜采用商品化的硬件和带有合适的用户手册文件的软件。应可获得技术支持。1)由采样电压和采样电流乘积的平均值计算得到的直流功率与由平均电压和基于采样率和电流变化
15、率而得到的平均电流的乘积之间有误差。当电流变化率较大时,误差是明显的。3 G/T 20513-2006/IEC 61724: 1998 4.8 采样间隔其变化直接和辐照度有关的参数的采样间隔应为1min或更小。对具有很大时间常数的参数,其间隔可以在1min和10min之间任意确定。随系统负载变化而可能快速变化的任何参数应特殊考虑增加采样频率。在规定的监测时段内,所有参数应连续测量。注:许多耍监测的参数的变化速率可能相对离。例如辐照度,在少云的条件下,其变化速率能超过200W m2s-10 尽管本标准不涉及电的暂态电平情况,足够的采样速率对整个平均间隔内表征平均性能是必需的。一般,在表1给出的参
16、数应每分钟采样。组件和环境温度可以在较慢速率下采样,一般倾向于所有参数在相同的速率下采样,这也是较为方便的。在指定的监测时段内,所有参数应连续测量。4.9 数据处理运算每个测量参数的采样数据应用时间加权平均。最大或最小值和特别关注的瞬态值可根据需要来确定。对积分功率传感器,用求和后的采样数据除以记录间隔r0 4. 10 记录间隅.r(用小时表示)对每一个参数处理数据值应按小时记录。如果需要,可以更加频繁地记录,只要1h是记录间隔飞的整数倍。在每个记录间隔,测量时段结束时,应记录时间和日期。时间始终是指当地标准时间,不是夏令时。采用世界时可以避免冬令时/夏令时时间的变化。4. 11 监视时段监测
17、时段应足够长以获得能代表负载和环境条件的运行数据。因此,连续监测的最小时段应按照采集数据的最终用途来选择。5 记录监测记录应记录所有异常事件、部件变化、失效、故障或意外事件。也应记录能用于说明和评价数据的其他注释事件,如天气、传感器重新校准、数据采集系统的变化、负载或系统的运行、传感器或数据采集系统的问题。应清楚地记录所有系统的维修(如更换组件,改变方阵倾角或清洗方阵表面站污)。6 数据格式数据可存储在下列两个用作说明性的格式中的任何一个,不是强制性的,两种格式间不互换。然而基于分立标题记录和数据记录的第一种格式已被一些国家采用,这种方法便于机构之间数据交换。对实际的数据传输仍必须规定线路协议
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