JJF(闽)1087-2018光伏电池型太阳辐照度测试仪校准规范.pdf
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1、 福 建 省 地 方 计 量 技 术 规 范 JJF(闽)1087-2018 光伏电池型太阳辐照度测试仪校准规范 Calibration Specification for Photovoltaic Solar Irradiance Meter 20180415 发布 20180615 实施 福 建 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 JJF(闽)10872018 光伏电池型太阳辐照度测试仪校准规范 Calibration Specification for Photovoltaic Solar Irradiance Meter 归 口 单 位:福建省质量技术监督局 起 草 单 位:福建省
2、计量科学研究院 本规范委托福建省计量科学研究院负责解释 JJF(闽)1087-2018 JJF(闽)10872018 本规范主要起草人:杨爱军(福建省计量科学研究院)黎健生(福建省计量科学研究院)罗海燕(福建省计量科学研究院)参加起草人:李 杰(福建省计量科学研究院)赵长瑞(苏州阿特斯阳光电力有限公司)郭素琴(常熟阿特斯阳光电力有限公司)黄道姗(国网福建省电力有限公司电力科学研究院)JJF(闽)10872018 I 目 录 1 范围 (1)2 引用文献 (1)3 概述(1)4 计量特性 (1)4.1 通用技术要求 (1)4.2 绝缘电阻 (2)4.3 内阻(2)4.4 辐照度示值误差 (2)4
3、.5 年稳定性 (2)4.6 温度偏差 (2)5 校准条件 (2)5.1 校准环境条件 (2)5.2 标准器及配套设备 (3)6 校准项目和校准方法 (4)6.1 准备 (4)6.2 外观检查 (4)6.3 绝缘电阻测量(4)6.4 内阻测量 (5)6.5 户外法辐照度示值误差校准(5)6.6 室内法辐照度示值误差校准(5)6.7 年稳定性测量 (6)6.8 温度偏差校准 (6)7 校准结果表达 (6)8 复校时间间隔 (7)附录 A 光伏电池型太阳辐照度测试仪辐照度示值误差测量结果不确定度评定示例(8)JJF(闽)10872018 II 附 录 B 光 伏 电 池 型 太 阳 辐 照 度 测
4、 试 仪 温 度 偏 差 测 量 结 果 不 确 定 度 评 定 示例 (12)JJF(闽)10872018 III 引 言 本规范依据 JJF 1071国家计量校准规范编写规则、JJF 1059测量不确定度评定与表示的规定编写,参考了 JJG 1032 光学辐射计量名词术语及定义、JJG 458总辐射表检定规程、GB/T 33704标准总辐射表、GB/T 19565总辐射表、IEC 60904-2光伏器件 第 2 部分:光伏参考器件要求、IEC 60891光伏器件 测定 I-V 特性的温度和辐照度校正方法用程序的部分内容,使用本规范时,引用文件的最新版本(包括所有的修改草案)适用于本规范。本
5、规范为首次发布。JJF(闽)10872018 1 光伏电池型太阳辐照度测试仪校准规范 1 范围 本规范适用于光伏电池型太阳辐照度测试仪的校准。2 引用文献 JJG 1001 通用计量术语及定义 JJG 1032 光学辐射计量名词术语及定义 JJG 458 总辐射表检定规程 JJF 1059 测量不确定度评定与表示 JJF 1071 国家计量校准规范编写规则 GB/T 19565 总辐射表 GB/T 33704 标准总辐射表 IEC 60891 光伏器件.测定 I-V 特性的温度和辐照度校正方法用程序 IEC 60904-2 光伏器件 第 2 部分:光伏参考器件要求 使用本规范时,引用文件的最新
6、版本(包括所有的修改草案)适用于本规范。3 概述 光伏电池型太阳辐照度测试仪(以下简称辐照度测试仪)常用于光伏电站、太阳模拟器生产企业、光伏产品测试实验室等场合,以测量自然阳光或模拟阳光的辐照度。其计量特性包括:绝缘电阻、内阻、辐照度示值误差、年稳定性和温度偏差。4 计量特性 4.1 通用技术要求 4.1.1 辐照度测试仪应具有设备名称、型号、仪器编号,生产企业等信息。4.1.2 辐照度测试仪接线和按键功能正常,表面玻璃密封良好、均匀,无明显的气泡、气丝、斑点、划痕、水纹、结石等缺陷。仪器的引出线应有固定的正、负极标记。4.2 绝缘电阻 JJF(闽)10872018 2 辐照度测试仪的输出端和
7、壳体的金属部分的绝缘电阻值。4.3 内阻 用数字多用表的欧姆档直接测量内阻,应注意调换极性,至少测量两次,取其平均值为最后测量结果(单位为欧姆,修约到小数点后一位)。4.4 辐照度示值误差 将被校准辐照度测试仪与标准辐照度测试仪放置在同一均匀的受光面测试台上,或交替放置于同一个位置,保证受辐照面与标准辐照度测试仪共面,测得被检辐照度测试仪辐照度示值,测量多次,取其平均值,与标准总辐照度值比较,计算得到辐照度示值误差。4.5 年稳定性 年稳定性用1000 Wm-2标准辐照度下被检辐照度测试仪辐照度示值的年变化率k来衡量,按下式计算:=|1 W2W1|100%(1)式中:W1-被校准辐照度测试仪的
8、原辐照度示值,Wm-2;W2-新校准得出的辐照度示值,Wm-2。4.6 温度偏差 定义为被校准辐照度测试仪内置温度传感器(如有)测得温度值与实际温度值的偏差。即:T=T T0 (2)式中:T-辐照度测试仪内置温度传感器指示值,;T0-标准温度传感器测得的温度示值,。5 校准条件 5.1 校准环境条件 校准均应在下述条件下进行:JJF(闽)10872018 3 5.1.1 测量绝缘电阻时,相对湿度应80%。5.1.2 辐照度示值误差校准可以在户外太阳辐照条件下进行,也可以在室内人工太阳模拟光源条件下进行。5.1.3 校准前,辐照度测试仪等温时间 1 小时以上。5.1.3.1 室外条件 a.天空晴
9、朗,四周空旷,辐照度测试仪感应面上没有任何遮挡物,进行辐照度示值误差校准时,入射光线应与辐照度测试仪感应面垂直,在小于 500Wm-2的辐照度条件下不推荐采用室外法校准;b.空气温度(2015),风速5m/s,相对湿度80%RH。5.1.3.2 室内条件 a.室内校准设备应安装在暗室中;b.进行辐照度示值误差校准时,入射光线应与辐照度测试仪感应面垂直;c.室温(233),相对湿度80%RH。5.2 标准器及配套设备 5.2.1 数字多用表 直流电压 0.05 级、分辨率为 1V 的数字多用表或数据采集卡;5.2.2 电压为 100V 的兆欧表;5.2.3 标准辐照度测试仪为总辐射表:二级及以上
10、等级;5.2.4 标准辐照度测试仪为 WPVS 标准参考太阳电池:Urel2.2%;5.2.5 太阳模拟器:采用 3A 级稳态太阳模拟器光源;5.2.6 环境试验箱:温度稳定性为0.5;JJF(闽)10872018 4 5.2.7 太阳跟踪仪:跟踪准确度为0.2;5.2.8 标准温度传感器:温度误差为0.08。6 校准项目和校准方法 适用本规范的辐照度测试仪一般可分手持式直读型辐照度测试仪和固定式非直读型辐照度测试仪。针对不同结构的辐照度测试仪按表 1 的要求确定校准项目。表 1 不同结构的辐照度测试仪校准要求 辐照度测试仪类型 校准项目 手持式直读型辐照度测试仪 固定式非直读型辐照度测试仪
11、外观检查 绝缘电阻 内阻 辐照度示值误差 年稳定性 温度偏差 注:“”表示校准项目;“”表示可选校准项目。6.1 准备 辐照度测试仪应满足 5.1 条件后再开始校准。6.2 外观检查 用目测结合手动调整进行。内容包括 4.1 条。6.3 绝缘电阻测量 将兆欧表的测试棒分别与辐照度测试仪的一个输出端和壳体的金属部分相连,测得的JJF(闽)10872018 5 电阻即为绝缘电阻。6.4 内阻测量 盖上仪器遮光罩,用数字多用表的欧姆档直接测量。也可以用电桥或其它方法测量。测量内阻时,应调换极性,至少测量两次,取其平均值为最后测量结果(单位为欧姆,修约到小数点后一位)。6.5 户外法辐照度示值误差校准
12、 6.5.1 准备 6.5.1.1户外校准时,将标准辐照度测试仪和被校准辐照度测试仪放在太阳跟踪仪平台上,测试面保持同一高度。数字多用表等仪表最好放到室内,若在户外使用,要做好防晒及温控措施,防止户外高温曝晒引起测试结果偏差。如室外辐照度小于500Wm-2,不推荐采用户外法。6.5.1.2 将标准辐照度测试仪与电测仪表连接,检查仪器输出值的正负极性、信号大小和稳定性。6.5.1.3 清除标准辐照度测试仪和被检辐照度测试仪玻璃表面灰尘。6.5.2 数据采集 6.5.2.1 标准辐照度测试仪、被校准辐照度测试仪及电测仪表预热 1 小时,读标准辐照度测试仪的电压值及被检辐照度测试仪的辐照度示值。6.
13、5.2.2 测量时间间隔(510)分钟,测量时间(34)小时,对标准辐照度测试仪和被校准辐照度测试仪同时进行太阳总辐照度的测量,并记录至少 30 组数据,计算平均值。6.5.3 数据处理 将采集到的电压信号与灵敏度计算,得到标准辐照度值,与被检辐照度测试仪的辐照度示值进行比较,根据下式计算被检辐照度测试仪的示值误差 r户外法。0户外法0W-Wr=100%W (3)式中:W-被校准辐照度测试仪的辐照度示值平均值,Wm-2;JJF(闽)10872018 6 OW-标准辐照度测试仪测得的辐照度值平均值,Wm-2。6.6 室内法辐照度示值误差校准 6.6.1 准备 打开测量仪表和太阳模拟器,调节光源强
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