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文檔簡介
ICS
CPIA
中國光伏行業協會標準
CPIAXXX—201X
并網光伏系統文件、檢查及測試技術規范
TechnicalSpecificationsforDocumentation,InspectionandTestingof
Grid-ConnectedPhotovoltaic(PV)System
(征求意見稿)
(2017.11)
201X-XX-XX發布201X-XX-XX實施
中國光伏行業協會發布
CPIAXX—201xx
目次
1范圍.....................................................................1
2規范性引用文件...........................................................1
3術語和定義...............................................................1
3.1......................................................................1
交流組件ACmodule.......................................................1
3.2......................................................................1
線纜型號cabletype......................................................1
3.3......................................................................2
規格書datasheet........................................................2
3.4......................................................................2
檢查inspection..........................................................2
3.5......................................................................2
逆變器inverter..........................................................2
3.6......................................................................2
微型逆變器Microinverter................................................2
3.7......................................................................2
組件集成裝置moduleintegratedelectronics...............................2
3.8......................................................................2
光伏方陣PVarray........................................................2
3.9......................................................................2
光伏電池PVcell.........................................................2
3.10.....................................................................2
光伏組串PVstring.......................................................2
3.11.....................................................................2
光伏組串匯流箱PVstringcombinerbox....................................2
3.12.....................................................................3
最大過電流IMOD_MAX_OCPR.......................................................3
3.13.....................................................................3
報告reporting...........................................................3
3.14.....................................................................3
測試testing.............................................................3
3.15.....................................................................3
檢驗verification........................................................3
3.16.....................................................................3
系統能效比PR(系統能效比)Performanceratio...............................3
3.17.....................................................................3
標準能效比PRSTCstandardperformanceratio...............................3
I
CPIAXX—201xx
4并網光伏系統分類.........................................................3
5檢查和測試的抽樣.........................................................3
6文件要求.................................................................4
6.1總則.................................................................4
6.2系統數據.............................................................4
6.3接線圖...............................................................4
6.4組串排布圖...........................................................5
6.5規格書...............................................................5
6.6機械設計信息.........................................................6
6.7應急系統.............................................................6
6.8運維手冊.............................................................6
6.9測試試驗結果和試運行數據.............................................6
7檢驗.....................................................................6
7.1概述.................................................................6
7.2檢查.................................................................6
7.3測試.................................................................9
8測試程序—I類測試......................................................11
8.1接地保護和/或等電位連接導體的連續性測試.............................12
8.2極性測試............................................................12
8.3組串匯流箱測試......................................................12
8.4組串開路電壓測試....................................................12
8.5組串—電流測量....................................................13
8.6功能測試............................................................14
8.7方陣絕緣電阻測試....................................................14
9測試程序—Ⅱ類測試......................................................16
9.1概述................................................................16
9.2組串I-V曲線測試....................................................16
9.3紅外測試............................................................17
9.4組件EL測試.........................................................18
9.5組件功率衰減測試....................................................19
9.6系統能效比測試......................................................19
10測試程序—附件測試.....................................................20
10.1對地電壓(阻抗接地系統)...........................................20
10.2防反二極管測試.....................................................20
10.3濕絕緣測試.........................................................20
10.4遮擋評估...........................................................20
11驗收報告...............................................................21
11.1概述...............................................................21
附錄A光伏系統能效比測試方法.............................................22
附錄BI-V曲線的分析.....................................................24
II
CPIAXX—201xx
并網光伏系統文件、檢查及測試技術規范
1范圍
本標準規定了并網光伏系統的術語和定義、文件要求、檢查要求、測試要求、測試方法及測試報告。
用來驗證系統的安裝是否安全以及操作正確與否,也可用于定期復查。
本標準僅適用于并網光伏系統,不適用于儲能系統(如電池)或混合系統,本標準不適用于聚光光
伏系統,某些部分可參考使用。
本標準可作為并網光伏系統設計人員和安裝人員提供給客戶的有效文件模板。通過詳細的介紹試運
行試驗和檢驗標準,給完成安裝的并網光伏系統接下來進行的核查/檢驗提供幫助,以及對后來的復檢
和運維提供幫助。
本標準規定了不同的測試要求滿足不同的太陽能光伏系統,以確保實施的測試要求適用于各類規
格、型號和復雜成度的光伏系統。
2規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB50797:2012光伏發電站設計規范
GB50344-2004建筑結構檢測技術標準
GB/T16985.6低壓電氣裝置第6部分:檢驗
IEC60904-13:2015光伏組件電致發光(EL)測試
IEC61557交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統電氣安全-測試,測量和監測防護措施的設
備
IEC61730-2:2016,光伏(PV)組件的安全鑒定第2部分測試要求
IEC62446-1:2016,光伏(PV)系統測試、文檔和維護要求第1部分:并網系統文件、調試和檢
驗
IECTS62548:2016,光伏方陣-設計要求
3術語和定義
3.1
交流組件ACmodule
集成了逆變器,其接線輸出端只有交流的光伏組件。
3.2
線纜型號cabletype
確定線纜等級、特定用途或環境的描述。
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CPIAXX—201xx
3.3
規格書datasheet
產品的基本描述和規格說明。
注:通常1-2頁,并非完整的產品說明。
3.4
檢查inspection
通過感官檢查電氣裝置,以確保電氣裝置的正確選擇和合理安裝。
3.5
逆變器inverter
將直流轉換為單相或多相交流的電氣設備。
3.6
微型逆變器Microinverter
為連接一片或兩片光伏組件而設計的小型逆變器。
3.7
組件集成裝置moduleintegratedelectronics
安裝在光伏組件上用于提供控制、監測和能量轉換功能的所有電子設備。
注:組件集成裝置可以在工廠安裝或現場組裝。
3.8
光伏方陣PVarray
光伏組件互聯形成的光伏組串或光伏子陣列。
3.9
光伏電池PVcell
具有光生伏特效應的最基本元件,將輻射能通過直接的方式而非熱能轉變為電能。
3.10
光伏組串PVstring
由一塊或多塊光伏組件串聯形成的回路。
3.11
光伏組串匯流箱PVstringcombinerbox
連接多個光伏組串的接線盒,通常也包含過流保護裝置、電子器件和/或隔離開關。
2
CPIAXX—201xx
3.12
最大過電流IMOD_MAX_OCPR
光伏組件的最大過流保護等級依據IEC61730-2而定。
3.13
報告reporting
對檢查和測試結果的記錄。
3.14
測試testing
通過儀器對電氣裝置實施測量,證明其有效性。
注:上述確定值是通過合適的測量儀器所測得,而不是通過感官可發覺的檢查所得。
3.15
檢驗verification
用于檢查電氣裝置是否符合相關標準的所有措施。
注:包含檢查、測試和報告。
3.16
系統能效比PR(系統能效比)Performanceratio
光伏等效利用小時數與峰值日照時數的比值,用百分比表示,是評估光伏電站質量的綜合性指標。
數學表達式:PR=Yf/Yr=(E/P0)/(Hi/Gstc)。
3.17
標準能效比PRSTCstandardperformanceratio
將不同氣候區的能效比修正到標準結溫(25oC),排除了不同氣候區溫度差異的影響,用于比較
不同氣候區光伏電站的質量。
4并網光伏系統分類
按照逆變器類型分類:1)集中式逆變器并網光伏系統、2)集散式逆變器并網光伏系統、3)組串
式逆變器并網光伏系統、4)微型逆變器并網光伏系統。
按照電站規模和復雜程度進行分類:1)大型光伏發電系統。2)戶用小型光伏發電系統。3)商業
光伏系統。4)分布式光伏系統。
5檢查和測試的抽樣
3
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按型號劃分抽樣單元,每個單元中組件相關的檢查和測試抽樣參照GB/T2828.1-2012特殊檢驗水
平S‐4執行。匯流箱、組串、方陣等相關檢查和測試抽樣參照GB/T2828.1-2012特殊檢驗水平S-1執行。
接收質量限AQL應在合同中規定或由負責部門制定,但應避免AQL與檢驗水平的不協調,例如,在檢驗水
平S-1情形下字碼(順序)未超過D,而與字碼D相對應的正常檢驗一次抽樣樣品量為8,如果規定AQL為
0.1(%),其最小樣本量為125,故指定檢驗水平S-1是無效的。
6文件要求
6.1總則
本條款要求提供并網發電系統安裝最基本的文件,確保業主、檢查人員、運維工程師可獲得所需的
關鍵系統數據,這些文件包括基本的系統數據和操作與維護手冊中提供的信息。
6.2系統數據
6.2.1基本信息
應提供下列最基本的系統信息。系統“銘牌“信息通常體現在文件檔案的封面上。
a)項目名稱(適用時)。
b)系統額定功率(kwDC或kVAAC)。
c)光伏組件和逆變器的生產廠家,型號和數量。
d)安裝日期。
e)試運行日期。
f)業主名稱。
g)所在地址。
h)合規性性文件(立項審批、用地許可等)。
6.2.2設計單位信息
應提供系統設計單位的下列信息。當存在多家設計單位時,應對每家單位的信息進行描述。
a)名稱。
b)聯系人。
c)通信地址,電話號碼及電子郵箱。
6.2.3安裝單位信息
應提供系統安裝單位的下列信息。當存在多家安裝單位時,應對每家單位的信息進行描述。
a)名稱。
b)聯系人。
c)通信地址,電話號碼及電子郵箱。
6.3接線圖
6.3.1概述
應至少提供單線接線圖,接線圖要提供包括下列詳細信息的標注。
注意:在一些情況中,特別是龐大的系統,接線圖的空間是有限的,信息可以通過表格形式體現。
6.3.2方陣參數
4
CPIAXX—201xx
接線圖應提供以下信息:
a)組件型號。
b)組件數量。
c)組串數量。
d)每個組串組件數量。
e)組串與逆變器的對應關系。
當一個方陣包含多個子方陣時,接線圖應體現方陣和子方陣的設計,并且包含上面的所有信息。
6.3.3組串信息
接線圖或系統規格應包含以下組串信息:
a)組串線纜規格型號。
b)過載保護器件規格-類型和電壓電流等級
c)阻斷二極管的類型(如果存在)。
6.3.4方陣電氣參數
接線圖或系統規格應包含以下方陣電氣參數:
a)方陣主電纜規格類型。
b)匯流箱位置。
c)直流隔離器位置和電流電壓等級。
d)方陣過載保護器(適用情況下)類型,位置和額定電流電壓值。
e)其他方陣電氣保護裝置(例如電弧故障檢測器),適用時,類型,位置和等級。
6.3.5交流系統
接線圖或系統規格應包含以下交流系統信息:
a)交流隔離器位置、類型和額定等級。
b)交流過電流保護器位置、類型和等級。
c)殘余電流器件的位置,類型和額定值。
6.3.6接地和過電壓保護裝置
接線圖或系統規格應包含以下接地和過電壓保護裝置信息:
a)接地/連接導體詳細細節–尺寸和連接點。包括陣列框架的等電位連接電纜詳細信息。
b)任何連接到現有閃電保護系統(LPS)的信息。
c)浪涌保護器件(包括直流側和交流側)的位置,類型和額定等級。
6.4組串排布圖
含有三個以上組串的陣列,應提供組串排布和連接的圖紙。
6.5規格書
規格書應至少包含以下系統組成:
a)所有組件參數,應滿足IEC61730-1的要求。
b)所有逆變器參數。
其他重要的系統部件規格書也要考慮。
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CPIAXX—201xx
6.6機械設計信息
應提供陣列安裝系統的信息,如果按照結構委托設計,應包含相關文件。
6.7應急系統
應提供光伏系統的應急系統信息(火災報警,煙氣報警等),應包含運行和設計信息。
6.8運維手冊
運維手冊應至少包含以下信息:
a)驗證系統正確運行的程序。
b)系統故障核查的清單。
c)緊急停機/隔離程序。
d)維護和清潔的建議。
e)光伏陣列相關建筑工程的考慮。
f)光伏組件和逆變器質保文件–包括質保開始的日期和質保的周期。
g)應用條件和耐候說明文件。
6.9測試試驗結果和試運行數據
測試結果和試運行數據均應提供,至少包含第7章的檢查和測試結果。
7檢驗
7.1概述
本章提供了對并網光伏系統電氣裝置的檢驗要求,包括首次檢驗和定期檢驗。
大多數并網光伏系統應按照GB/T16985.6進行檢驗,該標準提供了所有電器裝置關于首次檢驗和定
期檢驗的要求。
在系統搭建期間、搭建完成后以及交付業主使用前,每個子系統的裝置和部件都應依據GB/T
16985.6進行檢驗,直到系統合理可行。首次檢驗應包含相關標準與IEC60364-6要求的比較,以確保滿
足GB/T16985.6要求。
如需添加裝置或變更現有裝置,應驗證是否符合GB/T16985的要求,并且不損害現有裝置的安全。
首次檢驗和定期檢驗都應由一個專業的、能勝任檢驗工作的人完成。
首次檢驗應在安裝、添加新設備后進行,或者在變更現有設備后進行。定期檢驗則是用來檢驗每個
設備和它的組成部件是否維持在理想運行條件,直到合理可行。
光伏系統兩次檢驗的時間間隔不應超過與其相關的交流系統的要求。
檢查要在測試前和系統運行前進行。檢查應依據GB/T16985的要求進行。
檢查應確定固定裝置中的電氣設備:
a)符合有關設備標準的安全要求;
注:可通過檢查設備的標志或合格證來確定
b)根據本標準和制造商的說明進行了正確的選擇和安裝;
c)無明顯的足以危害設備安全的破損。
確保下列專門針對光伏并網發電系統的的條款包含在檢查中:
7.2檢查
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CPIAXX—201xx
7.2.1概述
檢查應在測試前進行,并通常在裝置通電之前完成。執行檢查應符合IEC60364-6的要求。
如果安裝完成后不容易靠近接線,那么接線檢查工作應在安裝之前進行。
針對并網光伏系統,檢查應包括以下幾個項目。
直流系統通用檢查至少包括以下內容:
7.2.2直流系統-概述
直流裝置的檢查應至少包含以下內容:
a)直流系統是否按照IEC60464和IECTS62548:2016的要求完成設計、指定和安裝;
b)光伏方陣最大電壓是否與方陣位置相匹配(IECTS62548:2016和地方規范可能規定高于某一電壓
值的裝置只能放置于指定的位置);
c)所有指定并搭建完成的系統部件和支架結構,是否可抵擋預期的外界影響,如風,雪,溫度變化
和腐蝕;
d)屋頂設備和電纜引入線是否防水(如應用)
e)屋頂上光伏系統的固定裝置以及導線入口應具有耐候性能。
f)應用在建筑物上的光伏系統,單塊光伏組件或組串宜采用自動關斷的方式控制輸出,以確保在特
定條件下(比如火災發生時)的人身安全。
7.2.3直流系統-防電擊防護
直流系統檢查應包括驗證防電擊保護措施:
a)提供超低壓保護措施(安全超低壓SELV/保護超低壓PELV);
b)直流側采用雙重絕緣或者等效絕緣保護;
c)光伏組串和陣列的電纜應盡可能降低接地故障和短路風險,典型代表是使用具有保護和加強保護
的電纜(也稱為雙重絕緣)。
7.2.4直流系統-絕緣故障保護
直流系統檢查應驗證防絕緣故障保護措施,包含下列內容:
a)逆變器內部或交流側具有電氣隔離措施;
b)任何直流導體的功能性接地功能;
c)是否按照IECTS62548:2016安裝光伏方陣接地絕緣電阻探測裝置和報警系統;
d)是否按照IECTS62548:2016安裝光伏方陣接地漏電監控檢測裝置和報警系統。
注:以上這些通常由逆變器提供。
7.2.5直流系統-過電流保護
直流系統檢查應包括驗證直流電路中的防過流保護措施:
a)對于沒有組串過流保護裝置的系統,進行下列驗證:
1)IMOD_MAX_OCPR最大過流保護電流的額定值(組件串聯保險絲的最大額定值)是否大于可能出現的反向電
流;
2)組串電纜的尺寸規格能否承受線路并聯后的最大故障電流;
注:查看IECTS62548:2016中關于光伏組件反向電流的計算法,即是否滿足((NS-1)*ISC_MOD>IMOD_MAX_OCPR
電流等級。
b)對于具有組串過電流保護裝置的系統,進行下列驗證:
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CPIAXX—201xx
組串過流保護裝置應滿足IECTS62548:2016規定的要求,其額定電流在1.5*ISC_MOD,2.4*ISC_MOD
之間,且不大于IMOD_MAX_OCPR。
c)對于具有方陣/子方陣過流保護裝置的系統,進行下列驗證:
過流保護裝置的安裝是否按照IECTS62548:2016規定的要求,其額定電流在1.25*ISCS_ARRAY和
2.4*ISCS_ARRAY之間。
d)系統逆變器產生直流反饋電流注入光伏方陣電路的潛在可能性也應被驗證。查證所有的反饋電流
是否低于組件串聯最大保險絲額定值和組串電纜的額定電流值。
7.2.6直流系統-接地連接保護
直流系統檢查應包括驗證以下內容:
a)當光伏系統某個直流導體采用功能性接地時,功能性接地連接方式應滿足IECTS62548:2016的要
求;
b)當光伏系統直流側直接接地時,應按照IECTS62548:2016要求提供功能性接地故障斷路器;
c)組件邊框的等電位連接應滿足IECTS62548:2016要求,包括防雷接地導體及連接組件邊框的導體
的最小尺寸是否滿足相應的技術規范和設計規范要求;
注:當地規范可能要求不同的等電位連接。
d)保護接地和/或等電位連接導線應與直流電纜平行捆綁在一起。
7.2.7直流系統-防雷擊/過電壓保護
直流系統檢查應包括驗證以下內容:
a)是否使閃電引發的電壓降到最低;
b)保護長電纜的措施是否到位(例如:屏蔽或使用浪涌保護器,SPDs);
c)浪涌保護器是否安裝,已安裝完成的是否滿足IECTS62548:2016要求。
7.2.8直流系統-電氣設備的選擇與安裝
檢查直流電氣設備應包含以下內容:
a)光伏組件的是否滿足直流系統可能產生的最大電壓;
b)所有直流系統部件的額定值是否滿足IECTS62548:2016的要求,確保直流系統在預期的最大電壓、
電流值下持續運行;
注:檢查直流系統需要最大系統電壓和電流的知識。
最大系統電壓是建立在組串/方陣設計之上的,組件的開路電壓是溫度和輻照度的函數;
最大故障電流是是建立在組串/方陣設計之上的,組件的短路電流是溫度和輻照度的函數。
c)已經選定并安裝的接線系統是否可抵擋預期的最大環境影響,像風、冰雹、溫度、紫外線和太陽
輻照;
d)光伏陣列的組串和子陣列是否按照IECTS62548:2016的要求提供了隔離手段或者隔離開關;
e)逆變器直流側是否安裝了直流隔離開關,并符合IECTS62548:2016的要求;
注:GB/T16985.9提供四種關于隔離開關的不同方法,隔離開關的型號和位置一般會在檢驗報告中展示。
e)如果安裝了防反二極管,其所在的光伏組串的反向額定電壓至少是光伏組串開路電壓的2倍(查看
IECTS62548:2016);
f)配置在一起的插頭和插座應是來自同一家制造商的同一型號,并符合IECTS62548:2016的要求
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7.2.9交流系統檢查
交流系統檢查應至少包括下列內容:
a)逆變器的隔離裝置已經安裝在交流側;
b)所有隔離和開關器件應按如下方式進行連接:光伏安裝系統連接到“負載”端,電網連接到“電
源”端;
c)逆變器的運行參數符合地方法規;
d)逆變器交流端安裝漏電保護裝置RCD,RCD應依據IECTS62548:2016的要求進行選擇。
注:一些逆變器要求使用B型RCD。
7.2.10建筑結構安全評估
與建筑結合的光伏系統,應由建筑的原設計單位對建筑的承載能力進行復驗,確保建筑承載滿足光
伏系統設計要求。原設計單位無法復核時,按照7.3.1進行測試評估。
7.2.11標識
光伏系統標識的檢查應包括以下內容:
a)設備的標識
所有電路、保護裝置、開關及端子應按GB/T16895和IECTS62548:2016的要求進行標記。標記應
使用中文或英文;
b)直流匯流箱標識
所有直流匯流箱和配電柜應帶有警示標簽,表明內部帶電部件與逆變器和電網隔離后仍會帶電;
c)交流隔離開關應帶有清晰的標記;
d)在并網點提供雙電源警示標簽;
e)現場應提供單線接線圖;
f)安裝單位詳細信息;
g)現場應提供停機程序;
h)適用時,現場應提供緊急處理程序;
i)所有符號和標簽都應牢固粘貼并持久耐用。
7.3測試
7.3.1概述
電氣安裝測試按照GB/T16985.6要求來進行。
建筑結構安全評估測試按照GB/T50344-2004及相關標準要求進行。
測試設備、監控裝備及方法應符合IEC61557和IEC61010的要求,或采用具有等效的性能和安全
設備。本條款提出的方法為參考方法,并不排除其它給出有效結果的方法。
所有相關的測試應按照順序表依次實施。
如果某次測試指示出故障,那么在該故障糾正后,應重復進行之前所有的測試,以防該故障影響了
之前的測試結果。
如果任意一個測試的結果不滿足規范要求,該測試和其之前的所有測試都應重復,以免影響測試結
果。
本規范定義了兩套標準測試規則和其他一些允許執行的附加測試。
Ⅰ類測試—基本要求—應用于所有系統的一套標準測試;
Ⅱ類測試—擴展測試—假設所有的I類測試已經開始執行;
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附加測試—在某些情況下被允許執行的其他測試。
對于由交流組件、功率優化器或其他任何形式的組件級電子裝備構建的系統,表1作為正確的測試
規則。
表1組件級電子裝備構建的系統測試規則修正表
系統標準測試規則的修正
交流組件不需要進行直流側測試或檢查
微型逆變器
不需要進行直流側電路測試
沒有外部接線(所有連接都通過組件和
需要檢查直流側
逆變器端子相連)
微型逆變器需要進行直流側電路測試
使用外部接線需要進行直流側檢查
如可能,遵循標準測試規則
與制造商協商任何需要限制的測試(例
組件級的集成電子裝備如絕緣電阻測試)
與制造商協商確定測試通過/不通過的
判定標準(例如:預期的開路電壓)
由于目前可獲得的不同組件級電子裝備具有不同的特性,所以不可能規定哪些測試可以安全地進
行,也不可能從測試中詳述所期望的測試結果。在任何情況下,任何形式的組件級電子裝備(例如功率
優化器),在進行委托測試之前應與制造商進行商議。
7.3.2Ⅰ類測試規則(所有系統)
I類測試規則是最基本的測試序列,不論系統的規格、型號、位置和復雜程度如何,I類測試規則都
適用。
系統測試包括光伏系統的直流端和交流端,通常交流端的測試在前。
在一些情況下,交流端測試可能實際上在測試項目的后期進行,并且可能會安排在直流端測試階段
之后。如果有必要,一些直流端的功能性測試(例如:確保逆變器正常運行)需推遲,直到交流端測試
完成。
所有系統應遵循下列測試規則:
交流端
按照GB/T16985.6的要求測試所有的交流電路。
直流端交流系統按照GB/T16985.6進行測試。
直流系統按照順序進行以下內容測試:
光伏方陣直流電路應進行下列測試項目:
a)接地保護和/或等電位連接導體的連續性測試;
b)極性測試;
c)匯流箱測試;
d)組串開路電壓測試;
e)組串電流測試;
f)功能測試;
g)直流電路的絕緣電阻測試。
注:這些測試依照第8章的詳情描述進行。
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出于對安全性和防止損壞連接設備的考慮,極性測試和匯流箱測試試驗之前必須將所有組串進行內
部連接。
I-V曲線測試對于獲取組串的開路電壓和短路電流而言,是一種可行的代替方法。是否執伏I-V特性
測試,要看在I類測試規則的序列中是否有不要分開電壓和電流測試的階段,如果有則可進行I-V曲線測
試。
注2:一些系統的構建采用了工廠裝配的線束電纜,所謂線束電纜是指,將多條光伏組串輸出電流
的線電纜并聯捆綁在一起的單一主電纜。可以考慮將組串電纜的測試要求用于線束電纜的測試。
7.3.3Ⅱ類測試規則
Ⅱ類測試規則包括了附加測試和用于更大、更復雜系統的測試。所有I類測試已經完成并通過才可
以開始進行Ⅱ類測試。
除了第I類測試,還可能進行以下測試內容:
a)組串I-V曲線測試;
b)IR檢查;
c)組件EL測試;
d)組件功率衰減測試;
e)系統能效比測試。
正如上文中I類檢查描述的那樣,執行I-V曲線測試的同時,也提供了一種獲取開路電壓和短路電流
的可靠方法。
注1:在某些情況下,只選定執行一種或個別的Ⅱ類測試試驗,例如某個客戶需要通過I-V曲線測試
提供系統的性能評估。
注2:在某些情況下,Ⅱ類測試只適用于一部分簡單的系統。例如某個客戶只想在固定的組件上進
行I-V曲線測試和/或者IR檢查。
7.3.4附加測試
除了標準序列中描述的I類和Ⅱ類測試序列外,在某些情況下,也許會執行其他測試試驗。這些測
試可能是因為客戶的特殊要求進行的,也可能是作為一種檢測故障的手段(這些故障可能是由于其他測
試或者異常操作帶來而沒有被標準測試鑒別出來的問題)。
a)對地電壓——阻抗接地系統;
該測試用來對高阻抗(電阻)接地的系統進行評估。具體測試步驟見8.1
b)隔離二極管測試;
隔離二極管在開路或者短路狀態下都會失效,對安裝了隔離二極管的裝置來說,該測試是非常重要
的,具體測試步驟見8.2
c)濕絕緣測試;
濕絕緣測試主要用作為尋找故障的一種方法:當標準絕緣測試的結果有問題或者由于安裝誤差或制
造缺陷引起可疑絕緣故障時,濕絕緣測試可用于尋找可疑故障。具體測試步驟見8.3
d)遮擋評估
當檢查一個新的光伏系統時,核實竣工后的遮擋情況可作為一項有用的記錄。像本標準里所描述的
電氣測量一樣,隨著未來遮擋環境的變化,該項遮擋評估提供了一條與未來環境變化想比較的基準線。
遮擋記錄也可用于核實系統設計的遮擋設想,反映在已竣工的系統上。此外,對于受制于履約保證或者
其他履約合同的項目來說,遮擋記錄是非常有用的。具體測試步驟見8.4
8測試程序—I類測試
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8.1接地保護和/或等電位連接導體的連續性測試
安裝在直流側的保護接地和/或等電位連接導體,例如光伏框架的等電位連接導體、邊框和支架的
等電位連接、支架和接地線的等電位連接等,所有這些連接導體都應進行電氣連續性測試。應驗證所有
對主接地端子的連接,使用接地電阻測試儀測試等電位連接導體的連接電阻,結果應不大于0.1Ω。
8.2極性測試
應使用合適的測試儀器核查所有直流電纜的極性。若確認了電纜的極性,應檢查電纜是否做了正確
的標識,并檢查電纜在開關(斷路器)或逆變器等系統裝置的內部連接是否正確。
注:出于安全問題和預防損壞連接設備的考慮,極性測試應在其他測試和開關閉合,以及在安裝組串過流保護裝置
前進行。如果在已經連接正確的系統上檢查出組串的極性反接,還應該檢查組件和旁路二極管是否因此帶來損壞,這也
是是非常重要的工作。
8.3組串匯流箱測試
在光伏組串匯流箱內部,一根導線的極性反接很容易被忽視。但是反向接線的后果非常嚴重,尤其
是由多個匯流箱互相連接并聯形成的大系統。匯流箱測試的目的是確保匯流箱內部所有接線的極性都正
確。
雖然數字萬用表可用于極性測試,但是當檢查大量的電路時,數字萬用表出現的“-”符號容易被
忽視。下列測試序列可作為代替測試,通過不同電壓讀數表明了反向連接。
測試步驟如下,并且該測試應在首次插入保險絲/連接器之前執行:
選擇量程至少是最大系統電壓兩倍的電壓表;
插入所有的負極保險絲/連接器,使得組串共用一個公共負極總線;
禁止插入任何正極保險絲/連接器;
測量第一個組串的開路電壓(正極到負極),并確保結果符合期望值;
將一根導線放在第一個被測試組件的正極,將另一根導線放在下一個組件的正極。由于這兩個
組件共用一個公共負極,測量電壓應該在零附近,可接受的誤差范圍是±15V;
繼續測量后面的組件,使用第一個正極電路作為儀表連接的公共端;
如果一個地方存在極性反接,其狀態很明顯—測量電壓將高于系統電壓的兩倍。
8.4組串開路電壓測試
測量組串開路電壓的目的是核查組串的接線是否正確。在一個光伏組串的連接中,尤其是在較大的
系統中,缺少一塊組件或者組件數目錯誤是一個相對常見的錯誤。測量開路電壓可以快速找出這些錯誤。
注:電壓明顯低于預期值表明有一塊或多塊組件的極性連接錯誤。由于絕緣不良導致導管或匯流箱損壞以及發生聚
水現象,造成一個或多個短路二極管短路和故障。高壓讀數通常是接線錯誤的結果。
應使用合適的測量儀器測量每個光伏組串的開路電壓。并且該測試應在閉合所有開關或插入組串過
流保護裝置(如需安裝)之前進行。
按照下列方法對測試后組串的開路電壓讀數進行評估,以確保它與期望值的偏差在±5%以內:
和來自組件數據表的期望值相比較,或者和一個詳細的光伏組件(考慮到組件型號、數量和電
池溫度)相比較;
測量單個組件的開路電壓,然后用這個值計算組串的期望值(在具有穩定輻照度條件的地方);
對于相同規格組串并聯且在穩定輻照度條件下的系統,組串之間的電壓可直接進行比較;
對于相同規格組串并聯且在不穩定輻照度條件下的系統,組串之間的電壓可使用多個測量儀表
做比較,參考組串采用一個儀表進行測量。
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8.5組串—電流測量
光伏組串的電流測量試驗目的是確保系統的正確運行,并驗證光伏方陣內部接線有無重大錯誤。
該測試并不是用來測量組件/方陣的性能。
兩種測試方法都可行(短路電流測試和運行電流測試)。并且都可提供光伏組串正確運行的信息。
如果條件允許,盡可能選擇短路電流測試,因為這種測試方法可排除任何來自逆變器的影響。
注:I-V曲線測試也不受逆變器的影響,且這項測試提供了一種很好的測試組串短路電流的替代
方法。
8.5.1光伏組串—短路電流測試
應使用合適的測試儀器去測量每一個光伏組串的短路電流。在測試過程中,光伏組串短路電流
的產生/中斷都有潛在的危險,因此,當遵循適當的測試步驟,如下所述:
測量值應與期望值相比較,對于多組相同組串并聯且在輻照度穩定條件下的系統,應比較單個
組串的電流測量值,這些值應該是相同的(通常在平均組串電流的5%范圍內,穩定輻照度條件下)。
對于輻照度不穩定的條件,下述方法也許適用:
延遲測試時間;
使用多個測試儀進行測試,每個組串上用一個測試儀;
關于輻照狀況的視覺評估或者輻照度計上的讀數,可用于評價電流讀數的有效性。
注:關于輻照度計上的讀數或者視覺評估的用途,在這里僅作為一種確定測量電流是否在預期
范圍內的方法。正如本節介紹,短路電流測試只是為了發現故障而不是指出任何系統性能好壞。系
統性能的測量可采用方案2中的IV曲線測試獲得。
短路電流測試步驟
確保所有的開關裝置和隔離措施是開啟模式,并且所有的光伏組串彼此絕緣。
測試階段的組串應進行臨時短路,這可以通過以下技術之一來實現:
a)使用具有短路電流測試功能的測試裝置(例如:專業的光伏測試儀);
b)將短路電纜暫時連接到位于組串電路中的負載斷路開關裝置;
c)使用“短路開關測試箱”,通過它可以在組串回路中串聯一個短路開關,使組串短暫地短路;
這個測試裝置應該具有大于可能出現的短路電流和開路電壓的量程范圍。開關裝置和/或短路導
體用來形成短路,其額定值應大于可能出現的短路電流和開路電壓。
短路電流可以使用合適的額定電流鉗、實時電流表以及具有短路電流測試功能的測試儀器來測
量。
短路電流采用負載斷路開關裝置截斷后,被核查的電流應確認歸零。
注:“短路開關測試箱”是一個可用于短路電流測試和方陣絕緣測試的測試設備。
8.5.2光伏組串—運轉電流測試
隨著系統開啟進入通用操作模式(逆變器最大功率點跟蹤),應使用合適的鉗形電流表放置在組
串線纜上,測試每條光伏組串上的電流。
將測量值和預期值進行比較。對于由很多相同規格的組串并聯且在穩定輻照度條件下運行的系
統而言,應比較每條組串的電流測量值,這些值應該是相同的,通常在平均組串電流的5%范圍內,
穩定輻照度條件下。
對于輻照度不穩定的條件,可適用下述方法:
測試延期;
使用多個測試儀進行測試,每個組串上用一個測試儀;
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輻照度計上的讀數可用于修正電流讀數;
可使用專業的光伏測試儀,具有輻照度測量功能;
可通過執行I-V曲線測試實現。
8.6功能測試
下列功能測試應執行:
a)應測試開關設備和其他控制設備的功能,確保正確地安裝、連接及運行;
b)應測試光伏系統中所有的逆變器,確保其正確運行,測試程序應由逆變器制造商規定。
若系統交流側已經完成測試,則可以進行需要交流電源供應的功能測試(例如:逆變器功能測試)。
8.7方陣絕緣電阻測試
8.7.1概述
與傳統交流電路不同,光伏系統的直流電路在白天期間一直帶電,并且在執行這項測試之前不能絕
緣。
執行這些測試可能會出現觸電危險,因此,在開始任何工作之前,應遵循下列基本的安全措施:
禁止無關人員進入工作區域;
當執行絕緣測試時,應采取措施禁止任何人員接觸任何金屬表面;
當執行絕緣測試時,應采取措施禁止任何人員從接觸組件的背面或輸出端子;
當絕緣測試設備通電時,測試區域會有電壓,設備應具備自動放電功能;
在整個測試過程中應該穿戴合適的個人防護服/防護裝備。
如果測試結果有問題,或者懷疑是由于安裝問題或制造缺陷引起的絕緣故障,方陣濕絕測試可
幫助確定故障的位置—相關測試步驟見10.3。
浪涌保護器或其它設備可能會影響檢驗測試,或者自身被損壞,因此在實施絕緣測試試驗之前應暫
時斷開這些設備。
8.7.2光伏方陣絕緣電阻測試—測試方法
作為基本要求,這項測試應對每個光伏方陣或子陣列重復試驗,并且如果需要,這項測試可能
測試每一個組串。
測試方法1—測試方陣負極和地線之間,隨后是方陣正極和地線之間。
測試方法2—測試地線和方陣的正負極短路之間。
如果支架或框架接地,接地可以是任何匹配的地線連接或方陣邊框(如果方陣框架用來確保良
好的接觸,并且整個金屬邊框要有連續性)
對于邊框沒有接地的系統,調試工程師可選擇兩個試驗:i)在方陣電纜和地線之間的一個附加
測試ii)在方陣電纜和邊框之間。
對于沒有可觸及導電部件的陣列(例如:光伏屋頂瓦片),該試驗應該在電纜和建筑地線之間
進行。
如果采用方法2,為了使形成電弧的危險降到最低,陣列的正負極應采用安全的方式短接。典型
的做法就是采用短路開關盒。該裝置由一個負載斷路額定直流開關組成,當陣列電纜被安全連接到
這樣的裝置后,該裝置能安全形成和斷開短路連接。
試驗方法的設計應保證峰值電壓不會超過組件、開關、避雷器和其他系統組件的額定值。
8.7.3光伏方陣絕緣電阻測試—測試步驟
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在開始測試之前:
嚴禁未經允許的人員接近;
隔離逆變器和光伏方陣(典型做法是在方陣里加隔離開關);
對接線處和匯流箱中所有可能影響絕緣測量(例如:過電壓保護)的部分進行隔離。;
如果使用方法2中的短路開關盒,在短路開關閉合前,方陣電纜應安全的連接到短路設備上。
絕緣電阻測試設備應連接在地線和方陣電纜或者匯流母線之間—作為采用的合適方法,在實施測試之
前確保測試引線的安全。
按照絕緣電阻測試裝備的說明,確保測試電壓按照表1的讀數在歐姆這一欄。
確保系統在拆除測試電纜和接觸任何導電部件之前是斷開的。
確保系統在拆除測試電纜和接觸任何導電部件之前是斷開的。
10kWp以下的光伏系統的方陣絕緣電阻應滿足表2的要求。10kWp以上的光伏系統,首先按照表2
測試子方陣(可大于10kWp)或整個方陣)的絕緣電阻,如果滿足表2要求,則認為整個方陣的絕緣電
阻滿足標準要求,否則應對小于10kWp的方陣或組串進行單獨測試,其結果均應滿足表2的要求。
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表2方陣絕緣電阻要求
系統電壓(VocSTC×1.25)測試電壓最小絕緣電阻
VVMΩ
<1202500.5
120至5005001
>50010001
9測試程序—Ⅱ類測試
9.1概述
Ⅱ類測試可用于系統所有部分或者部分樣品。
注:在選定系統的樣品(固定比例的組串/組件)中執行Ⅱ類測試是比較常見的,尤其對于大型系
統。此外,選擇的方法和要測固定比例的系統應在調試之前與客戶達成一致意見。
9.2組串I-V曲線測試
9.2.1概述
組串的I-V曲線測試可提供下列信息:
組串的開路電壓和短路電流測量值;
最大功率電壓、電流和最大功率的測量值;
方陣性能的測量值;
組件/組串填充因子的測量值;
組件/方陣的缺陷和遮擋問題的識別。
在進行I-V曲線測試之前,應檢查I-V曲線測試設備,確保它具有與被測電路的電壓和電流相匹配
的量程。
9.2.2I-V曲線測試—Voc和Isc
I-V曲線測試為獲取組串開路電壓短路電流提供了一種的合理的代替方法。如果執行I-V曲線測試,
那么單獨的電壓和電流測試無需再進行。
應隔離測試中的組串,并連接I-V曲線測裝置。如果I-V曲線測試的目的只是為了獲取開路電壓和
短路電流值,那就無需進行輻照度的測量(或者電池溫度)。
9.2.3I-V曲線測試—方陣性能
在適宜的輻照度條件下,I-V曲線測試提供了一種測量光伏方陣是否滿足額定(銘牌)性能的方法。
光伏組串和方陣的性能測量應在穩定的輻照度條件下進行,且方陣平面接受的輻照度至少為
400W/m2。
注意1:如果在輻照度太低或者組件入射角太大的條件下測試,結果可能不太理想。
注意2:光伏組串最大功率點電流和電壓受輻照度和溫度的直接影響,并受到I-V曲線形狀變化的間接影響。總之,
I-V曲線形狀會隨輻照度變化發生輕微變化;當低于臨界輻照度時,曲線形狀顯著改變。具體變化的細節取決于光伏組件
制造工藝和組件隨時間衰減的程度。無論采用何種方法來表征組串性能(I-V曲線測試方法或者單獨測量電壓和電流方
法),不正確的曲線形狀變化可能會導致方陣性能的錯誤評估。
I-V曲線測試遵循以下步驟:
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