光伏電站評估驗收的現場檢查與測試

胡濤 楊少曄

【摘? 要】對光伏電站現場實際狀況的全面和準確的檢測是對電站評估和驗收的基本要求。通過梳理光伏電站現場檢查的內容和對光伏電站的現場測試項目進行匯總，進一步的對現場檢查和測試中的要點進行歸納總結，從而獲得對光伏電站性能的全方面評估，對電站的檢測、運維和交易提供指導。

【關鍵詞】光伏電站;驗收;測試

隨著新能源產業的發展和對清潔能源需求的不斷加大，光伏產業獲得了巨大的發展，而中國的光伏組件產量和光伏電站裝機量均已躍居世界首位。隨之而來的光伏電站的驗收、評估和交易也逐漸增多，光伏電站的評估包含有文件審查、現場檢測和財務核算等等多個方面，其中現場檢測作為光伏電站評估的重要方面，包含有現場檢查和現場測試兩個部分，是對電站運行狀態進行評估的一個主要手段。本文結合已有的光伏電站測試標準，對光伏電站評估中的現場檢測進行梳理，并對現場測試項目的關注要點逐一分析。

1 光伏電站的現場檢查

現場檢查是對光伏電站現場的建設完成情況、支架和基礎安裝情況、各關鍵部件（組件、匯流箱和逆變器等）的外觀和功能檢查、電氣連接（線纜排布和連接）和現場標簽標識等等的檢查，以及電站現場與設計一致性的檢查，所用部件與設計和采購的一致性檢查等等，是對光伏電站的建設情況和系統運行狀況的全面檢查?，F場檢查應貫穿于現場檢測的全程，不僅僅局限于部件的外觀檢查，還應結合現場檢查所確認的各項數據信息對其設計、建設和運行情況進行深層次的評估。

2 光伏電站的現場測試

現場測試是對電站中各部件（比如支架、光伏組件、線纜、匯流箱和逆變器等等）基本性能的測試，以保證電站的正常運行。主要包含以下幾個方面：

2.1 光伏組件的電致發光（EL）測試

光伏組件的EL測試的基本原理是對組件施加電流（一般施加電流值約等于組件短路電流）時，電池片會發出紅外光，使用專業的紅外相機對其進行成像，從而發現組件中存在的外觀檢查無法發現的內部隱裂。隱裂的組件將會影響到電站的安全運行和系統的發電量。EL測試需要隔離太陽光的干擾，現場測試時一般采取將組件拆卸下來使用暗室進行測試或者選擇在晚上進行測試而無需拆卸組件。

2.2 光伏組件和組串的伏安特性（I-V）測試

組件和組串的I-V測試是利用I-V測試儀對光伏組件和組串的性能進行現場測試，從而確定其各項性能參數。進行組件I-V測試時，要求組件表面無污物和遮擋，太陽輻照度應至少為700W/m2，測試過程中組件表面應垂直于入射太陽光，要求太陽光輻照度無變化，以保證測試結果的準確性。測試完成后應依據IEC 60891對數據進行處理，修正至標準測試條件下，從而確定組件衰減率。也可在組件表面清潔前、后均進行性能測試，通過比較組件功率的變化率來確定灰塵的影響大小，由此驗證組件清理的必要性和確定組件表面清理周期。

光伏組串的性能測試與組件的測試基本相似，但需要注意的方面在于，組串無法進行移動，這就要求組串的性能測試應在盡可能的在接近中午的時間進行，以保證太陽光的入射角盡可能的垂直，減小余弦效應的影響。確定組串溫度時，應從組串中盡可能多的選擇組件測量其溫度，取所有組件溫度的平均值，減少因組串中組件溫度偏差帶來的性能測量誤差。而在測試時應先斷開匯流箱空開，然后進行組串的性能測試，以防止對測試人員的電擊傷害。

2.3 組串開路電壓和運行電流測試

組串開路電壓和運行電流測試通過測試組串的電壓值和工作電流，確定是否存在組串斷路、組件漏接以及組件被遮擋或損壞的現象，是確保電站基本運行的必要檢查。標準中對接入同一匯流箱中不同組串的開路電壓值和運行電流值均規定偏差不超過5%。

組串開路電壓測試一般在匯流箱或組串逆變器中進行，應確保設備空開已斷開的情況下再進行組串的測試，并佩戴絕緣手套。在組串的開路電壓測試時應注意萬用表中的顯示的電壓值的正負，以防止忽略可能存在的組串正負極接反的現象。

光伏組件的電流隨入射太陽光輻照度線性變化，且響應速度快，這就要求進行組串運行電流測試過程中太陽光輻照度無變化，即應選擇晴朗無云的天氣進行，保證測試結果的準確性，測試時應同時記錄輻照度。

2.4 組串絕緣電阻測試

光伏電站的運行要求電站中組串的正、負極應具有良好的對地絕緣特性，防止對人身產生電擊危險。組串的絕緣測試可在匯流箱中進行，將匯流箱開關斷開，可先直接分別測試匯流箱正極對地和負極對地絕緣電阻值，若電阻值符合要求，則該匯流箱中所有組串的正、負極絕緣特性均合格;若電阻值低于要求值，應對匯流箱中每個組串的正極或負極逐一測試，確認絕緣發生問題的組串。為防止組串中的高電壓對絕緣電阻表的損壞，測試應盡可能在夜晚進行，并應做好人員的絕緣防護。

2.5 逆變器的逆變效率測試

逆變器的逆變效率是指逆變器將直流電逆變成交流電的效率。逆變器的逆變效率不是一個固定的值，與逆變器的負載率有關，同時在實際工作條件下逆變器的逆變效率會受到其工作溫度的影響。因而逆變器的逆變效率測試應至少監測一整天，并且要求盡可能保證測試中逆變器有高的負載率，以便獲得一個完整的逆變效率曲線圖。

2.6 光伏電站發電效率測試

光伏電站的系統效率測試指的是光伏電站將接收到的太陽光能轉化成電能的效率。測試中需要對光伏組件表面的入射光能和光伏電站系統的輸出電能進行測量，其中輸出電能一般從電站中供電局所安裝的電表進行讀取。電站中所安裝組件的傾斜角度和組件朝向可能存在不一致，這就需要對不同角度和朝向的組件表面分別進行入射太陽光能的測量，保證電站發電效率測試結果的準確性?？紤]到現場測試的可操作性，一般要求至少進行7天的測量，要求每天將數據匯總整理，保證測試的有效性。

2.7 電站的紅外成像測試

利用紅外成像儀對運行中的光伏組件、電氣連接（線纜和連接端子）和設備進行測試，通過判別是否存在異常的溫度變化，從而確認組件或電氣設備是否存在問題。對于未連接或損壞的組件或組串，將會帶來相對較低的溫度，而由于局部陰影遮擋產生的熱斑現象或者組件內電池片一致性差將會導致光伏組件相對過高的局部溫度。對于電氣連接和設備等存在的溫度過高，可能來源于線纜破損、接插件未連接牢固、線纜中電流過大、部件存在過載等導致的局部發熱。紅外成像測試應在太陽輻照相對穩定，且輻照度超過600W/m2的條件下進行，以保證溫度差異的顯著性和可辨別性。測試時應在避免太陽光反射的影響下盡可能保證紅外成像儀與測試區域的垂直成像，及時進行設備的焦距調整，保證紅外成像的清晰度和溫度測量的準確度。

3 結語

本文對光伏電站現場檢查的內容進行了簡要闡述，對現場測試中測試項目的內容進行了分析和研究，對測試項目的重點和難點進行了歸納和總結，便于電站測試人員、評估人員以及電站持有方和意向購買方對電站現場的關注要點有深入的了解和認知，為電站的評估和交易提供支持和幫助。

參考文獻：

[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，光伏發電工程驗收規范[S]

（作者單位：中國電子科技集團公司第十八研究所）