光伏电站评估验收的现场检查与测试

胡涛 杨少晔

【摘  要】对光伏电站现场实际状况的全面和准确的检测是对电站评估和验收的基本要求。通过梳理光伏电站现场检查的内容和对光伏电站的现场测试项目进行汇总，进一步的对现场检查和测试中的要点进行归纳总结，从而获得对光伏电站性能的全方面评估，对电站的检测、运维和交易提供指导。

【关键词】光伏电站;验收;测试

随着新能源产业的发展和对清洁能源需求的不断加大，光伏产业获得了巨大的发展，而中国的光伏组件产量和光伏电站装机量均已跃居世界首位。随之而来的光伏电站的验收、评估和交易也逐渐增多，光伏电站的评估包含有文件审查、现场检测和财务核算等等多个方面，其中现场检测作为光伏电站评估的重要方面，包含有现场检查和现场测试两个部分，是对电站运行状态进行评估的一个主要手段。本文结合已有的光伏电站测试标准，对光伏电站评估中的现场检测进行梳理，并对现场测试项目的关注要点逐一分析。

1 光伏电站的现场检查

现场检查是对光伏电站现场的建设完成情况、支架和基础安装情况、各关键部件（组件、汇流箱和逆变器等）的外观和功能检查、电气连接（线缆排布和连接）和现场标签标识等等的检查，以及电站现场与设计一致性的检查，所用部件与设计和采购的一致性检查等等，是对光伏电站的建设情况和系统运行状况的全面检查。现场检查应贯穿于现场检测的全程，不仅仅局限于部件的外观检查，还应结合现场检查所确认的各项数据信息对其设计、建设和运行情况进行深层次的评估。

2 光伏电站的现场测试

现场测试是对电站中各部件（比如支架、光伏组件、线缆、汇流箱和逆变器等等）基本性能的测试，以保证电站的正常运行。主要包含以下几个方面：

2.1 光伏组件的电致发光（EL）测试

光伏组件的EL测试的基本原理是对组件施加电流（一般施加电流值约等于组件短路电流）时，电池片会发出红外光，使用专业的红外相机对其进行成像，从而发现组件中存在的外观检查无法发现的内部隐裂。隐裂的组件将会影响到电站的安全运行和系统的发电量。EL测试需要隔离太阳光的干扰，现场测试时一般采取将组件拆卸下来使用暗室进行测试或者选择在晚上进行测试而无需拆卸组件。

2.2 光伏组件和组串的伏安特性（I-V）测试

组件和组串的I-V测试是利用I-V测试仪对光伏组件和组串的性能进行现场测试，从而确定其各项性能参数。进行组件I-V测试时，要求组件表面无污物和遮挡，太阳辐照度应至少为700W/m2，测试过程中组件表面应垂直于入射太阳光，要求太阳光辐照度无变化，以保证测试结果的准确性。测试完成后应依据IEC 60891对数据进行处理，修正至标准测试条件下，从而确定组件衰减率。也可在组件表面清洁前、后均进行性能测试，通过比较组件功率的变化率来确定灰尘的影响大小，由此验证组件清理的必要性和确定组件表面清理周期。

光伏组串的性能测试与组件的测试基本相似，但需要注意的方面在于，组串无法进行移动，这就要求组串的性能测试应在尽可能的在接近中午的时间进行，以保证太阳光的入射角尽可能的垂直，减小余弦效应的影响。确定组串温度时，应从组串中尽可能多的选择组件测量其温度，取所有组件温度的平均值，减少因组串中组件温度偏差带来的性能测量误差。而在测试时应先断开汇流箱空开，然后进行组串的性能测试，以防止对测试人员的电击伤害。

2.3 组串开路电压和运行电流测试

组串开路电压和运行电流测试通过测试组串的电压值和工作电流，确定是否存在组串断路、组件漏接以及组件被遮挡或损坏的现象，是确保电站基本运行的必要检查。标准中对接入同一汇流箱中不同组串的开路电压值和运行电流值均规定偏差不超过5%。

组串开路电压测试一般在汇流箱或组串逆变器中进行，应确保设备空开已断开的情况下再进行组串的测试，并佩戴绝缘手套。在组串的开路电压测试时应注意万用表中的显示的电压值的正负，以防止忽略可能存在的组串正负极接反的现象。

光伏组件的电流随入射太阳光辐照度线性变化，且响应速度快，这就要求进行组串运行电流测试过程中太阳光辐照度无变化，即应选择晴朗无云的天气进行，保证测试结果的准确性，测试时应同时记录辐照度。

2.4 组串绝缘电阻测试

光伏电站的运行要求电站中组串的正、负极应具有良好的对地绝缘特性，防止对人身产生电击危险。组串的绝缘测试可在汇流箱中进行，将汇流箱开关断开，可先直接分别测试汇流箱正极对地和负极对地绝缘电阻值，若电阻值符合要求，则该汇流箱中所有组串的正、负极绝缘特性均合格;若电阻值低于要求值，应对汇流箱中每个组串的正极或负极逐一测试，确认绝缘发生问题的组串。为防止组串中的高电压对绝缘电阻表的损坏，测试应尽可能在夜晚进行，并应做好人员的绝缘防护。

2.5 逆变器的逆变效率测试

逆变器的逆变效率是指逆变器将直流电逆变成交流电的效率。逆变器的逆变效率不是一个固定的值，与逆变器的负载率有关，同时在实际工作条件下逆变器的逆变效率会受到其工作温度的影响。因而逆变器的逆变效率测试应至少监测一整天，并且要求尽可能保证测试中逆变器有高的负载率，以便获得一个完整的逆变效率曲线图。

2.6 光伏电站发电效率测试

光伏电站的系统效率测试指的是光伏电站将接收到的太阳光能转化成电能的效率。测试中需要对光伏组件表面的入射光能和光伏电站系统的输出电能进行测量，其中输出电能一般从电站中供电局所安装的电表进行读取。电站中所安装组件的倾斜角度和组件朝向可能存在不一致，这就需要对不同角度和朝向的组件表面分别进行入射太阳光能的测量，保证电站发电效率测试结果的准确性。考虑到现场测试的可操作性，一般要求至少进行7天的测量，要求每天将数据汇总整理，保证测试的有效性。

2.7 电站的红外成像测试

利用红外成像仪对运行中的光伏组件、电气连接（线缆和连接端子）和设备进行测试，通过判别是否存在异常的温度变化，从而确认组件或电气设备是否存在问题。对于未连接或损坏的组件或组串，将会带来相对较低的温度，而由于局部阴影遮挡产生的热斑现象或者组件内电池片一致性差将会导致光伏组件相对过高的局部温度。对于电气连接和设备等存在的温度过高，可能来源于线缆破损、接插件未连接牢固、线缆中电流过大、部件存在过载等导致的局部发热。红外成像测试应在太阳辐照相对稳定，且辐照度超过600W/m2的条件下进行，以保证温度差异的显著性和可辨别性。测试时应在避免太阳光反射的影响下尽可能保证红外成像仪与测试区域的垂直成像，及时进行设备的焦距调整，保证红外成像的清晰度和温度测量的准确度。

3 结语

本文对光伏电站现场检查的内容进行了简要阐述，对现场测试中测试项目的内容进行了分析和研究，对测试项目的重点和难点进行了归纳和总结，便于电站测试人员、评估人员以及电站持有方和意向购买方对电站现场的关注要点有深入的了解和认知，为电站的評估和交易提供支持和帮助。

参考文献：

[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，光伏发电工程验收规范[S]

（作者单位：中国电子科技集团公司第十八研究所）