阿图什20MW光伏组件性能测试报告.docx

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阿图什20MW光伏组件性能测试报告

根据公司北京木联能软件公司对阿图什电站的分析，我们与工程监察部、系统集成、设计院、运营团队一起在现场进行了复测。

在现在检查未发现组件阴影遮挡组件的情况，使用远红外相机抽样观察组件温度，未发现热斑现象。

组件表面整体较为干净，灰尘较少。

本次测试使用组件测试仪、红外成像仪、万用表、辐照度计和红外温度对组件相关性能进行测试。

各厂家组件发电量数据对比：

根据我们电站的设计，每兆瓦组件采用一台1MW机房（由两个500KW的逆变器组成），我们仿照木联能公司将8月1日的当天发电量作为参考（当天天气晴朗，没有限电，电站运维人员反映当天设备运行状态良好）。

由于我们电站设计时，将每家的组件按1MW方阵设计，所以我们将每个阵中两台500KW的发电量相加（假设系统效率及其它因素完全相同），通过当日发电量来检验不同厂家组件的发电情况，具体数据如下表所示：

方阵编号

组件厂家

晶科

佳阳

晶科

混合阵

晶科

日发电量

5445.3

5522.4

5411.5

5532.8

5412.2

5363.6

5416.7

5394.7

5385.4

5334.8

方阵编号

组件厂家

晶科

赛拉弗

晶科

赛拉弗

日发电量

5397

5396.8

5398.5

5421.3

5385

5358.2

5406.7

5365.8

5382.5

5235

各家组件每兆瓦平均发电量

组件厂家

混合阵（4#）

佳阳

晶科

赛拉弗

日发电量（KWH）

5533

5522

5395

5355

说明：

其中4#方阵为混合方阵，其中有佳阳、晶科和另外一家（无标牌信息）。

为了更加全面的查看总体情况，我们从监控室调取了每个方阵总的发电情况（运行时间不同，赛拉弗安装时间为2013年11月，佳阳组件为2014年5月，晶科组件安装时间为2015年6月），从图上我们可以看到20号逆变器发电量少1/3左右，具体为20号方阵2#逆变器累计发电259182KWh，1#逆变器累计发电64992KWh，但以单天的发电情况来看（如8月1号，2#逆变器为2720.1KWh，1#逆变器为2514.9KWh），故怀疑为限电或系统故障导致。

支路电性能核对

通过在现场实际实测，对比金霆汇流箱上的显示，两者确实存在差异，故不建议通过显示电流来进行判断。

可通过对比逆变器的功率输出，先查找功率输出较低的方阵，然后再进行根据汇流箱进行判断，最后查找相应支路和具体组件。

我们根据组件的功率与光强成正比，与温度成反比的特性，采用木联能的测试数据结合我们的折算方法（折算到标准光强），对比两者的折算差异，其中木联能在折算后的组件功率一栏中数据为实测功率，并未按标准光强进行折算，相应数据如下表所示：

支路

组串实际测量功率（W）

STC条件下的折算功率（W）

折算后的组件功率（W）

组件标称功率（W）

测量辐照度（𝐖/𝒎𝟐）

组件温度（℃）

装机比率

差异

木联能测试19#8-8

3123.0

4196.0

156.1

250.0

793.0

46.6

83.94%

2.27%

我们的修正测算方法

4310.6

215.53

250.0

793.0

46.6

86.21%

木联能测试20#1-16

3624.5

4667.2

181.2

250.0

831.0

44.6

93.34%

1.31%

我们的修正测算方法

4732.6

236.6

250

831.0

44.6

94.65%

木联能测试20#1-1

4223.3

4965.2

211.2

250.0

899.0

39.3

99.30%

0.36%

我们的修正测算方法

4982.79

249.14

250

899.0

39.3

99.66%

根据对比，我们可以看到在光强较接近标准光强时，两者的差异越小，猜测这种差异是由于测试仪器中的光强修正方法不同造成的差异。

在后继的模拟中，我们也会采用相同的修正方法，使所有的修正数据都在同一水平下进行比较。

我们的修正方法参考北京鉴衡认证中心认证技术规范制订的《并网光伏发电系统工程验收基本要求》，使用集成带去的“太阳电池方阵测试仪”抽测太阳电池支路的I-V特性曲线。

由I-V特性曲线可以得出该支路的最大输出功率，为了将测试得到的最大输出功率转换到峰值功率，并做光强校正（在非标准条件下测试应当进行光强校正，光强按照线性法进行校正）和温度校正（按照该型号产品第三方测试报告提供的温度系数进行校正，如无法获得可信数据，可按照晶体硅组件功率温度系数-0.35%/℃）。

根据木联能对19号方阵，第8号汇流箱第8支路的测试情况，我们和系统集成同事一起对此支路也进行了测试，对比各参数和组件铭牌上的标称值，推测测量和修正误差。

在测试时发现组件编号为931124711311234118的接线盒烧毁，测量其开路电压为21.7V，故判断其中一个二极管烧毁，需更像接线盒或直接更换组件。

Kewell组串测试仪

测试曲线

19号方阵，第8号汇流箱第8支路

组件铭牌标称值

Pmax（W）

Voc（V）

Isc（A）

Vmpp（V）

Impp（A）

组件温度（℃）

辐照度（𝐖/𝒎𝟐）

STC条件测试值

250.00

37.62

8.74

31.62

7.91

1000

木联能测试结果

Pmax（W）

Voc（V）

Isc（A）

Vmpp（V）

Impp（A）

组件温度（℃）

辐照度（𝐖/𝒎𝟐）

组串实际测值

3122.7

645.80

7.78

449.70

6.94

46.6

793.0

组件实测值

156.14

32.29

7.78

22.49

6.94

46.6

793.0

STC条件折算值

209.84

34.93

9.72

24.18

8.68

1000

我们复测试结果

Pmax（W）

Voc（V）

Isc（A）

Vmpp（V）

Impp（A）

组件温度（℃）

辐照度（𝐖/𝒎𝟐）

组串实际测值

3291

647.9

8.30

449

7.30

955

组件实测值

164.55

32.395

8.30

22.45

7.30

955

STC条件折算值

198.34

36.81

8.69

25.51

7.53

955

通过数据对比，我们发现与木联能的修正数据差异主要来源于组件的开路电压和短路电流。

通过数据我们可以看到两者开路电压（Voc）的实际测量值基本一致，短路电流（Isc）的实际测量值存在差异，这与温度和光强有关，一般需要对光强和温度进行修正。

项目

标称值

木联能

我们复测

STC修正值

差异

STC修正值

差异

Pmax（W）

250

209.84

16.1%

198.3

20.7%

Voc（V）

37.62

34.93

7.2%

36.81

2.2%

Isc（A）

8.74

9.72

11.2%

8.69

0.6%

Vmpp（V）

31.62

24.18

23.5%

25.51

19.3%

Impp（A）

7.91

8.68

9.7%

7.53

4.8%

18.4%

21.1%

通过上表我们可以看出，我们修正到标准条件（STC）后，组件的开路电压（Voc）和短路电流（Isc）与铭牌值基本一致，这两个参数反映的是组件不带负载时的特性。

组件的最佳工作电压（Vmpp）和最佳工作电流（Impp）是指组件在最佳负载情况下能输出的最大功率与负载有关，我们修正后与木联能的修正结果类似。

与铭牌值的差异主要来源于组件之间存在差异，串联在一起后电学性能发生变化导致。

通过与组件铭牌的标称值对比，我们发现组件的FF都在降低，这个参数是指的组件带负载的能力，通常在单片组件测试时会寻找该块组件的最佳电阻，将20块组件串联到一起时，整体阻值会发生变化，导致整体FF下降，整体功率下降。

目前逆变器的MPPT功能也是跟踪最佳工作点，故忽略单机转换效率，组串式逆变器理论上会比集中是更适合跟踪最佳工作点。

组件性能对比测试

根据整个电站的组件分布，我们可知方阵中存在4种组件，我们与集成同事一起抽测各厂组件，推算其理论功率。

生产厂家

型号

功率

生产时间

安装时间

晶科能源控股有限公司

JKM250P-60

250W

2014年4月

2014年6月

江苏赛拉弗光伏系统有限公司

SRP-250-6PB

250W

2013年12月

西安佳阳新特能源有限公司

TEBA3250TSZ

250W

2013年10月

2014年6月

YamaichiElectronics

未铭牌

235W

2012年4月

2014年6月

我们与系统集成同事一起使用KeWell组串测试仪测量不同汇流箱各支路组件功率情况，将测试数据从系统中导出整理如下表所示：

方阵

汇流箱

支路

厂家

功率（W）

温度（℃）

光强（W/m2）

STC功率（W）

016

JinKo

3714

878.20

243.89

015

JinKo

3691

63.8

878.50

243.09

014

JinKo

3767

63.2

888.72

244.64

013

JinKo

3695

62.4

894.89

237.55

012

JinKo

3735

61.6

898.20

238.46

011

JinKo

3722

61.4

899.25

237.17

010

JinKo

3814

61.2

898.65

243.00

009

JinKo

3711

61.2

894.14

237.63

008

JinKo

3691

896.99

235.40

007

JinKo

3786

59.8

901.05

239.23

006

JinKo

3721

59.2

901.35

234.48

005

JinKo

3681

59.2

902.41

231.69

004

JinKo

3779

59.4

905.56

237.22

003

JinKo

3745

58.8

908.57

233.74

002

JinKo

3841

57.2

910.83

237.63

001

JinKo

3797

57.4

912.78

234.59

012

TBEA2

4034

62.4

915.34

253.54

011

TBEA2

4010

61.8

916.09

251.22

010

TBEA2

4034

62.4

921.35

251.89

009

TBEA2

3973

62.6

928.72

246.31

008

TBEA2

4010

61.8

930.98

247.21

007

TBEA2

4007

61.6

937.14

245.20

006

TBEA2

4054

60.8

935.04

247.84

005

TBEA2

3983

60.6

939.85

242.06

004

TBEA2

4029

941.65

244.77

003

TBEA2

3972

61.4

945.86

240.62

002

TBEA2

4018

59.6

944.36

242.05

001

TBEA2

4014

59.6

948.27

240.81

012

未铭牌

3943

63.2

955.94

238.07

011

未铭牌

3899

63.4

959.25

234.79

010

未铭牌

3949

63.4

969.32

235.33

009

未铭牌

3903

63.6

963.91

234.08

008

未铭牌

3905

64.2

961.80

235.28

007

未铭牌

3869

64.2

959.40

233.70

006

未铭牌

3967

64.2

955.19

240.68

005

未铭牌

3822

64.4

958.65

231.23

004

未铭牌

3921

63.8

960.60

236.16

003

未铭牌

3889

62.2

964.21

231.86

002

未铭牌

4053

60.8

977.44

237.03

001

未铭牌

3932

61.2

969.32

232.25

016

TBEA

4234

65.2

993.98

247.85

015

TBEA

4090

65.2

991.28

240.08

014

TBEA

4169

64.4

986.17

245.19

013

TBEA

4096

64.6

992.78

239.48

012

TBEA

4150

65.2

991.28

243.60

011

TBEA

4131

64.8

990.53

242.27

010

TBEA

4192

996.39

245.60

009

TBEA

4141

65.6

1002.26

240.80

008

TBEA

4192

65.6

995.49

245.42

007

TBEA

4135

989.62

242.93

006

TBEA

4160

991.88

242.85

005

TBEA

4158

64.4

995.49

242.25

004

TBEA

4167

64.6

994.29

243.26

003

TBEA

4137

64.6

994.74

241.40

002

TBEA

4167

63.6

997.89

241.40

001

TBEA

4125

63.4

1003.61

237.42

016

SLF

4098

62.5

1017.29

231.85

015

SLF

4045

62.5

1016.69

228.98

014

SLF

4016

62.5

1015.94

227.51

013

SLF

4058

62.5

1018.05

229.41

012

SLF

4067

62.5

1014.74

230.67

011

SLF

4068

62.5

1015.64

230.52

010

SLF

4137

62.5

1013.53

234.92

009

SLF

4066

62.5

1017.59

229.97

008

SLF

3291

62.5

1016.32

186.37

007

SLF

3822

62.5

1015.04

216.71

006

SLF

4040

62.5

1013.08

229.52

005

SLF

4085

62.5

1012.33

232.24

004

SLF

4031

62.5

1009.47

229.82

003

SLF

4078

62.5

1009.92

232.40

002

SLF

4048

62.5

1009.32

230.83

001

SLF

3823

62.5

1009.62406

217.93

我们不同汇流箱测试各支路组件功率按上述同样的方法进行修正整理，对比各家的差异，如下表：

厂家

TBEA

晶科

TBEA_1

无铭牌

赛拉弗

方阵-汇流箱

02-10

03-01

04-03

04-10

19-08

001

237.417

234.593

240.811

232.248

217.931

002

241.403

237.634

242.049

237.026

230.826

003

241.403

233.745

240.622

231.855

232.399

004

243.264

237.215

244.774

236.162

229.823

005

242.248

231.688

242.056

231.230

232.244

006

242.852

234.479

247.837

240.676

229.515

007

242.928

239.225

245.198

233.700

216.712

008

245.425

235.404

247.205

235.285

186.369

009

240.802

237.626

246.311

234.081

229.968

010

245.603

242.996

251.889

235.327

234.921

011

242.274

237.166

251.222

234.788

230.524

012

243.600

238.464

253.545

238.066

230.673

013

239.481

237.545

229.414

014

245.185

244.642

227.510

015

240.078

243.086

228.984

016

247.854

243.894

231.847

说明：

（1）其中4号方阵03汇流箱和10号汇流箱只有12条支路；

（2）由于赛拉弗第8支路存在异常（接线盒二极管损坏），故删除该数据后进行比较：

使用Minitab数据分析软件，剔除赛拉弗8号支路异常点后，不同厂家组件功率对比如下图所示，从图上我们可以看到，赛拉弗还存在两个异常支路，分别为1#支路和7#支路，建议在运维过程中进一步查找原因。

后续相关建议

1.不同厂家的产品存在差异，建议通过对比实验，选择质量可靠的厂家合作，同时可进行不同厂家衰减测试，避免由于衰减不同造成组串功率下降；

2.检查逆变器、汇流箱等设备的数据，使用监控室内显示值与实际值一致，方便运维人员检查发现异常；

3.运维监控发电数据时，按从大到小（逆变器－汇流箱―支路―组件）的顺序监控数据，分级别处理，逆变器数据可以每天监控，支路和组件端可在发电量异常时进行检测；

4.建议现场配置相关设备或由指定团队定期巡检抽检，排除异常，提高发电量；

西安佳阳新特能源有限公司

2014-8-29

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