TCVN-12677-2020-IEC-61829-2015-Dan-quang-dien-Phep-do-dac-tinh-dong-dien-ap

• Số hiệu: TCVN12677:2020
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2020

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12677:2020

IEC 61829:2015

DÀN QUANG ĐIỆN - PHÉP ĐO ĐẶC TÍNH DÒNG ĐIỆN-ĐIỆN ÁP TẠI HIỆN TRƯỜNG

Photovoltaic (PV) array - On-site measurement of current-voltage characteristics

Lời nói đầu

TCVN 12677:2020 hoàn toàn tương đương với IEC 61829:2015;

TCVN 12677:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

Photovoltaic (PV) array - On-site measurement of current-voltage characteristics

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các quy trình đo các đặc tính của dàn quang điện (PV) tấm phẳng tại hiện trường, các điều kiện khí tượng đi kèm và việc sử dụng các điều kiện này để chuyển đổi sang các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC) hoặc các điều kiện được lựa chọn khác.

Các phép đo đặc tính dòng điện-điện áp (I-V) của dàn PV trong các điều kiện thực tế tại hiện trường và việc chuyển đổi chúng sang các điều kiện thử nghiệm chuẩn (RTC) có thể cung cấp:

• dữ liệu để đánh giá công suất hoặc thử nghiệm dung lượng;

• kiểm tra xác nhận tính năng công suất dàn đã lắp đặt so với các quy định kỹ thuật thiết kế;

• phát hiện chênh lệch có thể có giữa các đặc tính của môđun tại hiện trường và phòng thí nghiệm hoặc đo tại nhà máy;

• phát hiện sự suy giảm tính năng có thể có của các môđun và các dàn so với các dữ liệu ban đầu tại hiện trường;

• phát hiện các lỗi có thể có của môđun hoặc dàn hoặc tính năng kém.

...

...

...

Các phép đo dàn PV tại hiện trường bị ảnh hưởng bởi điốt, cáp và các tổn hao do sự không phù hợp, vết bẩn và bóng râm, sự xuống cấp do lão hóa và các ảnh hưởng không kiểm soát được khác. Vì vậy, không thể kỳ vọng chúng sẽ bằng tích của số lượng môđun và dữ liệu tương ứng của môđun.

Nếu dàn PV được hình thành từ các dàn nhỏ có độ nghiêng, hướng, công nghệ hoặc cấu hình về điện khác nhau thì quy trình quy định trong tiêu chuẩn này áp dụng cho từng dàn nhỏ PV được quan tâm.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu có ghi năm công bố, chỉ áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 12678-1 (IEC 60904-1), Thiết bị quang điện - Phần 1: Phép đo đặc tính dòng điện-điện áp

TCVN 12678-2 (IEC 60904-2), Thiết bị quang điện - Phần 2: Yêu cầu đối với thiết bị chuẩn quang điện

TCVN 12678-3 (IEC 60904-3), Thiết bị quang điện - Phần 3: Nguyên lý đo dùng cho thiết bị quang điện mặt đất với dữ liệu phổ bức xạ chuẩn

TCVN 12678-4 (IEC 60904-4), Thiết bị quang điện - Phần 4: Thiết bị năng lượng mặt trời chuẩn - Quy trình thiết lập liên kết chuẩn hiệu chuẩn

TCVN 12678-7 (IEC 60904-7), Thiết bị quang điện - Phần 1: Tính toán hiệu chỉnh sự không phù hợp phổ đối với các phép đo của thiết bị quang điện

...

...

...

IEC 60891, Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics (Quy trình hiệu chỉnh các đặc tính I-V đo được theo nhiệt độ và bức xạ)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Nhật xạ kế (pyranometer)

Máy đo bức xạ thường được sử dụng để đo bức xạ tổng trên mặt phẳng ngang.

CHÚ THÍCH 1: Nhật xạ kế cũng có thể sử dụng để đo bức xạ khuếch tán khi được sử dụng với vành tạo bóng che.

CHÚ THÍCH 2: Nhật xạ kế cũng có thể sử dụng để đo bức xạ tổng trên một mặt phẳng nghiêng, bao gồm cả bức xạ phản xạ từ mặt trước.

[NGUỒN: IEC TS 61836:2007, 3.5.7 b)]

...

...

...

Máy đo bức xạ (radiometer)

Thiết bị đo cường độ bức xạ mặt trời.

CHÚ THÍCH 1: Xem thêm TCVN 8095-845:2009 (IEC 60050-845:1987), 845-05-06.

CHÚ THÍCH 2: Thông thường, máy đo bức xạ là một dụng cụ đo nhiệt sử dụng nhiệt ngẫu hoặc pin nhiệt điện và không phụ thuộc vào bước sóng.

[NGUỒN: IEC TS 61836:2007, 3.5.7]

3.3

Máy đo phổ bức xạ (spectroradiometer)

Dụng cụ dùng để đo sự phân bố phổ bức xạ của bức xạ tới là hàm của bước sóng.

[NGUỒN: IEC TS 61836:2007, 3.5.7 d)]

...

...

...

4.1  Đo bức xạ trong ánh sáng mặt trời tự nhiên

Các phép đo bức xạ phải được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị chuẩn PV được bao gói và được hiệu chuẩn theo TCVN 12678-2 (IEC 60904-2) hoặc bằng nhật xạ kế. Thiết bị chuẩn PV phải phù hợp về phổ được giải quyết bằng một trong các phương pháp sau.

a) Thiết bị chuẩn phù hợp về phổ với các môđun trong dàn được thử nghiệm.

b) Cần hiệu chỉnh sự không phù hợp về phổ theo TCVN 12678-7 (IEC 60904-7). Thiết bị chuẩn phải tuyến tính về dòng điện ngắn mạch như được định nghĩa trong TCVN 12678-10 (IEC 60904-10) trên toàn dải bức xạ cần xét.

c) Nếu các phép đo phổ khó thực hiện, độ không đảm bảo liên quan đến phép đo bức xạ và các cảm biến cụ thể được sử dụng cần được đưa vào báo cáo như một phần của việc phân tích. Các phép đo cần được hoàn thành trong điều kiện bầu trời quang với các đám mây gần nhất phải cách mặt trời ít nhất là 15° và cảm biến được lắp trên mặt phẳng của các hạng mục cần thử nghiệm như đã thảo luận.

Để được coi là phù hợp về phổ, thiết bị chuẩn phải có kết cấu sử dụng cùng công nghệ tế bào quang điện và bao gói như với các môđun trong dàn cần thử nghiệm. Nếu không như vậy, sự không phù hợp về phổ phải được báo cáo hoặc phải ước tính độ không đảm bảo như một phần của phân tích. Sự không phù hợp về phổ là vấn đề đặc biệt cần quan tâm đối với các môđun màng mỏng.

Đối với các môđun hội tụ ánh sáng mặt trời với tỷ lệ hội tụ quang lớn hơn 3:1, phải có ít nhất một máy đo bức xạ cung cấp một phép đo chuẩn trực bức xạ pháp tuyến trực tiếp (TCVN 12678-4 (IEC 60904-4)).

Nhiệt độ của thiết bị chuẩn phải được đo bằng cách sử dụng dụng cụ đo có độ chính xác ±1 °C với độ lặp lại là ±0,5 °C. Nếu thiết bị chuẩn có hiệu chỉnh trong về nhiệt độ hoặc nếu thiết bị chuẩn là một nhật xạ kế có hệ số nhiệt độ < 0,02 %/°C thì không cần đo nhiệt độ. Tuy nhiên, việc lắp pin nhiệt điện phải nhất quán với các điều kiện được sử dụng để hiệu chuẩn nó.

Cần có phương tiện thích hợp để kiểm tra sự đồng phẳng của thiết bị chuẩn và các môđun với độ chính xác ± 2 °C.

...

...

...

Cần bổ sung thêm một nhật xạ kế để kiểm tra sự đồng nhất của phát xạ trong mặt phẳng. Máy đo bức xạ này phải cho đầu ra ổn định, nhưng không cần phải hiệu chuẩn vì nó chỉ được sử dụng cho các phép đo tương đối.

Nếu sẽ hiệu chỉnh phổ thì máy đo phổ bức xạ phải có khả năng đo phổ bức xạ của ánh sáng mặt trời trong phạm vi đáp tuyến phổ của mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn.

4.2  Đo nhiệt độ môđun

Đo nhiệt độ của các tấm đỡ phía sau của môđun của dàn cần thử nghiệm bằng cách sử dụng dụng cụ đo có độ chính xác ± 1 °C với độ lặp lại ± 0,5 °C. Nên gắn một cảm biến nhiệt phẳng có các dây dẫn mảnh trực tiếp với tấm đỡ phía sau ở giữa một môđun và cách hộp kết nối bất kỳ ít nhất 10 cm, nhưng đối diện với một phần tác dụng của môđun. Phương pháp gắn không được làm thay đổi nhiệt độ của môđun mà có thể được xác định bằng cách chụp ảnh hồng ngoại từ phía trước của môđun. Chỉ được phép sử dụng nhiệt kế quang nếu độ phát xạ của tấm đỡ phía sau đã được hiệu chuẩn đủ tốt để độ chính xác của nhiệt kế quang trong phạm vi 1 °C. Chỉ được phép sử dụng nhiệt kế tiếp xúc cầm tay nếu đã kiểm tra xác nhận rằng độ chính xác trong phạm vi 1 °C.

CHÚ THÍCH: Hầu hết các nhiệt kế cầm tay dẫn nhiệt vào tay cầm của nhiệt kế khiến số đọc nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thực tế của tấm đỡ phía sau.

4.3  Đo điện

Máy vẽ đường cong I-V độc lập phải có khả năng bao trùm các mức điện áp, dòng điện và công suất dự kiến. Tốc độ quét đường cong của máy vẽ phải đủ nhanh để tránh những thay đổi về bức xạ trên đường cong nhưng đủ chậm để đảm bảo các môđun PV đạt được các điều kiện trạng thái ổn định. Được phép sử dụng các thiết bị khác thích hợp để quét dàn PV qua một phần đáng kể của đường cong I-V của dàn tuy nhiên mọi giới hạn đối với các yêu cầu trên phải được nêu rõ trong báo cáo đo.

Máy vẽ đường cong I-V phải có khả năng đo điện áp và dòng điện với độ chính xác ±1 % điện áp hở mạch và dòng điện ngắn mạch bằng cách sử dụng các dây dẫn vào độc lập từ các đầu nối của dàn cần thử nghiệm và giữ tất cả các dây dẫn làm tăng thêm điện trở nối tiếp càng ngắn càng tốt. Nếu chỉ sử dụng hai dây thì sai số gây ra phải đưa vào trong phân tích độ không đảm bảo. Dải đo của việc thu thập dữ liệu cần được lựa chọn cẩn thận để phù hợp với dàn được đo.

Dụng cụ đo cần có khả năng đo dòng điện ở điện áp zero, bằng cách sử dụng một thiên áp biến thiên (tốt nhất là điện tử) để bù điện áp rơi trên điện trở nối tiếp bên ngoài. Nếu dụng cụ đo không có khả năng đạt thiên áp bằng 0, có thể sử dụng phép ngoại suy, nhưng dụng cụ đo phải có khả năng đạt thiên áp bằng 3 % điện áp hở mạch của thiết bị.

...

...

...

5.1  Chọn và ghi lại các điều kiện thích hợp với phép đo

Các điều kiện lý tưởng để thử nghiệm đường cong I-V ngoài trời là trời quang (không có mây và không có sương mù) và ít gió. Bức xạ và gió thay đổi đều đưa vào những đột biến nhiệt độ trong dàn PV gây ảnh hưởng đến độ chính xác của các phép đo. Trên thực tế, các ràng buộc về thời gian và hợp đồng sẽ hạn chế khoảng thời gian có thể thực hiện thử nghiệm. Do đó, trách nhiệm của (những) người thực hiện thử nghiệm là đảm bảo tất cả các thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện ổn định nhất có thể, và cần chú ý đặc biệt đến việc ghi lại bức xạ, gió và nhiệt độ thay đổi của dàn. Ví dụ, mặc dù bức xạ trong quá trình đo I-V không thay đổi quá 2 % nhưng bức xạ có thể tăng 30 % trong 5 min trước khi thử nghiệm, và nhiệt độ của dàn có thể chưa cân bằng trước khi tiến hành thử nghiệm.

Ghi lại các điều kiện thời tiết, lưu ý định tính và định kỳ về thời gian và cách mà các điều kiện thay đổi trong khoảng thời gian các đường cong I-V được lấy. Nên chụp ảnh bầu trời và định kỳ ghi lại thời gian.

CHÚ THÍCH: Thông tin này để xác định dữ liệu có khả năng sai sót và không được sử dụng trực tiếp khi phân tích.

5.2  Làm sạch môđun

Độ sạch của các bề mặt môđun phải nhất quán với mục đích thử nghiệm. Tình trạng độ sạch, đã hoặc chưa được làm sạch, phải được ghi vào báo cáo.

Nếu mục đích của thử nghiệm là phát hiện bất kỳ sự khác biệt nào có thể có giữa các môđun tại hiện trường và các phép đo trong phòng thử nghiệm hoặc nhà máy, thì

a) dàn phải được làm sạch hoàn toàn ngay trước khi đo, hoặc

b) một chuỗi đại diện phải được thử nghiệm ngay trước và ngay sau khi làm sạch hoàn toàn. Mức độ của chất bẩn trên dàn được xác định bằng cách so sánh kết quả của thử nghiệm I-V của chuỗi trước và sau khi làm sạch. Việc đánh giá chất bẩn này cần được tiến hành trong các điều kiện bức xạ rất ổn định và cần chú ý để nhiệt độ của chuỗi trở lại ổn định hoàn toàn sau khi làm sạch.

...

...

...

5.3  Kiểm tra che bóng

Kiểm tra xác nhận rằng thành phần trực tiếp của chùm tia bức xạ trên dàn cần thử nghiệm không bị che bóng và các điều kiện môi trường đáp ứng các yêu cầu của TCVN 12678-1 (IEC 60904-1), ngoại trừ như sau: Đối với các phép đo được ngoại suy về STC (Các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, xem Phụ lục A), bức xạ tổng trong mặt phẳng tối thiểu phải là 700 W/m^2 và chùm tia mặt trời tới phải nằm trong một hình nón góc mở hoàn toàn 45° xung quanh pháp tuyến của môđun.

Có thể đôi khi cần đo đường cong I-V khi dàn bị che bóng một phần bởi các vật thể ở gần hoặc tự che bóng. Quy trình này có thể được sử dụng cho quy trình đo nhưng việc hiệu chỉnh đường cong I-V bị che bóng về điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này bởi vì trong trường hợp này, nghĩa của điều kiện tiêu chuẩn không rõ ràng.

5.4  Xác nhận sự đồng nhất của bức xạ trên dàn thử nghiệm

Sử dụng nhật xạ kế thích hợp, kiểm tra sự đồng nhất của bức xạ trong mặt phẳng trên khu vực cần thử nghiệm khi cần thiết và chọn một môđun mà trên đó bức xạ là điển hình. Bước này rất hữu ích nếu việc định hướng dàn dựa trên hàng, ví dụ, tạo ra sự không đồng nhất nào đó trong bức xạ khuếch tán. Các phép đo bằng nhật xạ kế có thể được sử dụng để phát hiện sự biến động và chọn các môđun có bức xạ đại diện nhất cho bức xạ trên toàn bộ dàn. Việc lựa chọn các môđun được chọn này dựa trên nguyên tắc và ví dụ được chỉ ra trên Hình 1. Nếu mục đích của các phép đo I-V là lập tài liệu sự ổn định của dàn theo thời gian, thì không cần phải kiểm tra tính đồng nhất, nhưng kết cấu hình học của thử nghiệm cần duy trì nhất quán để dễ dàng cho kết quả nhất quán.

Việc chọn một môđun điển hình có thể đơn giản khi đo một chuỗi duy nhất nếu như các môđun đều nằm trên một hàng. Các phép đo ở mức hộp kết hợp bao gồm các môđun trải dài trên một số hàng, do đó cần kiểm tra tính đồng nhất trên các hàng áp dụng. Việc lựa chọn một mô hình bức xạ điển hình có thể bị giới hạn bởi chiều dài của dây dẫn của nhật xạ kế, do đó, bất kỳ sự khác biệt nào so với những gì được coi là điển hình đều cần được ghi trong báo cáo.

Trong trường hợp không thể tiếp cận đến một môđun hoặc chuỗi cụ thể, chẳng hạn như trong một hệ thống áp mái phức tạp, và phép đo được thực hiện từ hộp kết hợp, có thể chấp nhận đặt và định hướng thiết bị chuẩn ở một vị trí thuận tiện gần đúng nhất với điều kiện của môđun hoặc chuỗi. Độ không đảm bảo đo liên quan đến các phép đo này phải được đánh giá và đưa vào báo cáo.

5.5  Lắp thiết bị chuẩn

Lắp thiết bị chuẩn gần nhất có thể và đồng phẳng với môđun được nhận dạng theo 4.4. Thiết bị chuẩn cần đặt sao cho thành phần chùm tia trực tiếp bức xạ không tạo bóng trên thiết bị và tất cả bóng phản xạ hoặc bóng tán xạ đều nhất quán với bóng phản xạ hoặc bóng tán xạ do dàn cần thử nghiệm. Kết nối với các dụng cụ đo cần thiết.

...

...

...

Nếu các môđun không đồng phẳng, việc lựa chọn mặt phẳng bức xạ của phép đo phải được mô tả trong báo cáo. Nếu dàn cần thử nghiệm không được bố trí nhất quán, cần thực hiện các phép đo riêng rẽ cho từng phần phụ của dàn và/hoặc sự bố trí khác nhau của dàn cần được ghi lại trong báo cáo.

5.6  Chuẩn bị để đo nhiệt độ dàn

Chọn một hoặc nhiều môđun có nhiệt độ làm việc đại diện cho dàn cần thử nghiệm. Việc lựa chọn các môđun được chọn này dựa trên nguyên tắc và ví dụ được chỉ ra trên Hình 1 và cần được xác định bằng cách thực hiện các phép đo mẫu như sau:

a) tại tối thiểu một môđun nằm ở trung tâm;

b) tại tối thiểu một môđun đã được xác định là một trong những môđun mát nhất vì nằm ở phía đầu gió hoặc do ở gần mặt đất được làm mát tốt nhất nhờ đối lưu;

c) tại tối thiểu một môđun đã được xác định là một trong những môđun nóng nhất vì nằm ở phía xuôi gió, vì ở trên đỉnh của dàn khi việc làm mát nhờ đối lưu, hoặc do ở vị trí ít lưu thông.

Đối với từng môđun được chọn, gắn thiết bị cặp nhiệt điện thích hợp ở ít nhất một vị trí.

CHÚ THÍCH 1: IEC 61853-1:2011, 8.3.1 đề xuất ba vị trí để giải quyết sự không đồng nhất trong môđun; tuy nhiên, việc này không khả thi do số lượng lớn các thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 2: Trong một số trường hợp, có thể bổ sung các phép đo nhiệt độ môđun từ các cảm biến nhiệt độ được lắp đặt vĩnh viễn trên các tấm đỡ phía sau của môđun. Nếu điều này là có thể thực hiện, điều quan trọng là phải đồng bộ hóa tất cả các đồng hồ của thiết bị thử nghiệm với hệ thống thu thập dữ liệu tại chỗ và kiểm tra để đảm bảo rằng các môđun được đo bằng các cảm biến được lắp đặt vĩnh viễn này thực sự là đại diện của dàn cần thử nghiệm.

...

...

...

5.7  Ngắt mạch kết nối dàn

Ngắt đấu nối dàn cần đo ra khỏi tải bất kỳ như pin/acquy hoặc thiết bị ổn định công suất. Nếu cần, cách ly một phần của dàn cần thử nghiệm bằng cách ngắt đấu nối các thiết bị đóng cắt và cầu chảy khi cần.

5.8  Nối mạch hệ thống đo với dàn cần đo

Nối mạch bộ vẽ đường cong tải biến thiên/đường cong I-V với dàn cần thử nghiệm, có tính đến vị trí tốt nhất để đo.

Nói chung, vị trí đấu nối vào dàn để thử nghiệm điện áp và dòng điện cần được cân nhắc cẩn thận liên quan đến mục đích của thử nghiệm.

Nếu mục đích của thử nghiệm là phát hiện các khác biệt có thể có giữa các môđun tại hiện trường và dữ liệu thử nghiệm trong phòng hoặc tại nhà máy thì các phép đo điện áp và dòng điện cần được thực hiện càng gần các môđun càng tốt, với việc đi cáp và các thành phần một chiều khác giữa các môđun tại điểm đo được giảm thiểu.

Đầu ra của hộp kết hợp DC là một vị trí thuận tiện để thử nghiệm dàn. Các chuỗi có thể được thử nghiệm từ các đầu vào tương ứng đến hộp kết hợp DC hoặc có thể ngắt mạch các chuỗi khỏi các đường dẫn về tại vị trí của chuỗi môđun để giảm thiểu độ dài cáp giữa chuỗi môđun và thiết bị thử nghiệm.

Nếu mục đích của thử nghiệm là định lượng tính năng công suất của dàn thì vị trí lý tưởng để thử nghiệm là ở đầu vào bộ nghịch lưu hoặc càng gần bộ nghịch lưu càng tốt khỉ có thể tiếp cận được. Trong trường hợp thiết bị thử nghiệm không thể chấp nhận dòng điện ngắn mạch của dàn ở cấp độ này, thì cần sử dụng các chỗ ngắt kết nối bên trong dàn để giảm dòng điện vào thiết bị thử nghiệm.

Ưu tiên sử dụng các bộ vẽ đường cong I-V sử dụng phương pháp đo bốn cực. Các đấu nối riêng rẽ cho các phép đo dòng điện và điện áp loại bỏ điện trở dây dẫn vào và điện trở tiếp xúc khỏi phép đo. Sử dụng phương pháp này để tránh phải bù cho điện trở nối tiếp của dây dẫn thử nghiệm và dây nối, ngay cả với các đoạn cáp dài. Ghi vào báo cáo điểm đấu nối.

...

...

...

Ghi lại các thông tin sau:

a) nhiệt độ của dàn thử nghiệm;

b) đầu ra của cảm biến bức xạ;

c) đánh giá định tính về sự thay đổi của bức xạ, nhiệt độ và tốc độ gió trong 15 min trước khi thử nghiệm;

d) nhiệt độ của cảm biến bức xạ (nếu được yêu cầu);

e) đặc tính dòng điện-điện áp của dàn thử nghiệm;

f) nhiệt độ của dàn thử nghiệm;

g) đầu ra của cảm biến bức xạ;

h) nhiệt độ của cảm biến bức xạ (nếu được yêu cầu);

...

...

...

Các phép đo nhiệt độ và bức xạ được tiến hành trước và sau khi quét I-V để kiểm tra xác nhận rằng chúng không thay đổi tương ứng quá 1 °C hoặc 0,5 %. Nếu sử dụng quét tải chậm (thủ công) thì ghi lại V_OC của thiết bị chuẩn ngay trước khi quét I-V.

Quét đường cong I-V bằng cách thay đổi tải sao cho sẽ có đủ số điểm để xác định đặc tính I-V trơn tru. Nếu sử dụng quét tải chậm (thủ công) (ví dụ: sử dụng bộ biến trở làm tải), cường độ bức xạ phải được ghi đồng thời với mỗi điểm I-V để thu được cường độ bức xạ, G, tương ứng với điểm đó. Mức thay đổi tổng về cường độ bức xạ trên toàn bộ quá trình quét không quá 2 %. Nếu không, lặp lại quá trình quét. Nếu sử dụng thiết bị quét tải nhanh ví dụ như tải tụ điện (tổng thời gian quét nhỏ hơn 0,1 s) thì chỉ cần ghi lại dòng điện của thiết bị chuẩn khi bắt đầu và kết thúc quá trình quét.

Nếu sử dụng quét chậm (thủ công), đo lại V_oc của thiết bị chuẩn. Nếu giá trị này chênh lệch hơn 1 % so với giá trị thu được ở 5.9 a) thì lặp lại phép đo từ đó.

Đo dòng điện ngắn mạch ở điện áp bằng 0, bằng cách sử dụng một thiên áp biến thiên (tốt nhất là điện tử) để bù điện áp rơi trên điện trở nối tiếp bên ngoài. Cách thay thế, dòng điện ngắn mạch được phép ngoại suy từ đặc tính dòng điện-điện áp. Đường cong này được phép ngoại suy về điện áp bằng 0 với điều kiện điện áp rơi không cao hơn 3 % điện áp hở mạch của thiết bị và có mối quan hệ tuyến tính giữa dòng điện và điện áp.

Cần thực hiện đủ các phép đo cặp I-V trong quá trình quét để cung cấp độ phân giải dòng điện và điện áp tốt hơn 1 % tại điểm công suất lớn nhất.

5.10  Ghi lại dữ liệu phổ

Nếu sử dụng nhật xạ kế hoặc thiết bị chuẩn chưa phù hợp để đo bức xạ, phải thực hiện phép đo phổ bức xạ bằng máy đo phổ bức xạ. Trong thời gian đo, cần hoàn thành nhiều lần quét phổ bức xạ để đánh giá độ ổn định của các phép đo này. Ở mức tối thiểu, phải đo phổ bức xạ phải được đo ngay trước và ngay sau khi đo đường cong I-V.

Khi không có sẵn dữ liệu phổ bức xạ, cần kiểm tra cẩn thận sự phù hợp của thiết bị chuẩn với mẫu thử và các điều kiện của khối không khí. Phép đo cần được thực hiện vào một ngày nắng đẹp (không có mây quan sát được xung quanh mặt trời, với thành phần tán xạ của bức xạ mặt trời không cao hơn 30 %). Đối với màng mỏng, bức xạ phải nằm trong phạm vi 20 % của bức xạ chuẩn (Phụ lục A).

5.11  Lựa chọn môđun điển hình và môđun cực trị

...

...

...

Hình 1 - Ví dụ về môđun cực trị và môđun trung tâm

6  Phân tích

6.1  Điều chỉnh bức xạ đo được đối với sai lệch bất kỳ so với các điều kiện chuẩn

Trừ khi sử dụng nhật xạ kế, hiệu chỉnh dòng điện (hoặc điện áp) đo được của thiết bị chuẩn bức xạ bằng cách sử dụng công thức sau:

I_SRO = I_MR3 + α_R (T_RO - T₃)

trong đó

• T_RO nhiệt độ tiêu chuẩn của thiết bị chuẩn có giá trị hiệu chuẩn đã cho;

• T₃ nhiệt độ đo được của thiết bị chuẩn;

...

...

...

• I_MR3 là dòng điện ngắn mạch đo được (tính bằng mA hoặc mV) (hoặc đầu ra điện áp) của thiết bị chuẩn ở nhiệt độ đo được T₃;

• α_R là hệ số nhiệt độ dòng điện (hoặc điện áp) của thiết bị chuẩn (tính bằng mA/°C hoặc mV/°C) trong phạm vi quan tâm của nhiệt độ và bức xạ.

Nếu sử dụng nhật xạ kế hoặc thiết bị chuẩn chưa phù hợp làm thiết bị chuẩn thì tính bức xạ hiệu quả đối với dàn cần thử nghiệm theo phổ AM1,5 (xem TCVN 12678-3 (IEC 60904-3)) bằng cách sử dụng dữ liệu đáp ứng phổ của nó (áp dụng TCVN 12678-7 (IEC 60904-7)).

6.2  Tính toán nhiệt độ trung bình của dàn cần thử nghiệm

Lấy trung bình của các số đo nhiệt độ môđun trung tâm như được quy định ở 5.6 và sử dụng các giá trị cao và thấp trên các môđun phía ngoài để xác định độ không đảm bảo đo cho báo cáo.

6.3  Tính toán nhiệt độ tiếp giáp

Điều chỉnh nhiệt độ tính toán ở 6.2 cho chênh lệch giữa nhiệt độ tiếp giáp thực tế và nhiệt độ phía sau của môđun đo được. Nếu không đo được nhiệt độ tiếp giáp bằng kỹ thuật khác, giả thiết rằng chênh lệch nhiệt độ là 2 °C ứng với 1 000 W/m^2 và tính theo tỷ lệ tuyến tính chênh lệch này theo bức xạ đo được.

6.4  Chuyển dịch phép đo về điều kiện thử nghiệm mong muốn

Hiệu chỉnh đặc tính dòng điện-điện áp đo được về điều kiện bức xạ và nhiệt độ mong muốn theo IEC 60891 (đối với thiết bị tuyến tính) bằng cách sử dụng các giá trị bức xạ và nhiệt độ được tính toán trong 6.1 và 6.3. Đối với các thiết bị phi tuyến, tham khảo TCVN 12678-10 (IEC 60904-10) để được hướng dẫn xác định phạm vi mà thiết bị có thể được coi là tuyến tính. Giá trị điện trở nối tiếp do nhà cung cấp đưa ra hoặc được xác định bằng phép đo như trong IEC 60891.

...

...

...

6.5  Hiệu chỉnh tổn hao do bẩn

Nếu được dự kiến là một phần của quy trình đo, hiệu chỉnh đặc tính dòng điện-điện áp đo được đối với bất kỳ ảnh hưởng nào đã biết và định lượng được, ví dụ như bị bẩn. Nếu mức độ bẩn của dàn đã được đo theo 5.2, phải tăng các giá trị dòng điện lên một lượng tương đương với tổn hao do bẩn đo được.

Cũng cần hiệu chỉnh các tổn hao điện trở trên dây dẫn nếu có đoạn cáp dài chạy giữa dàn cần thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm. Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng các giá trị điện trở tiêu chuẩn cho dây dẫn và dòng điện đo được. Không nên cố gắng hiệu chỉnh cho sự không phù hợp hoặc suy giảm môđun bởi vì sai số đo lường có thể lớn hơn đáng kể so với tổn hao ước tính.

7  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm có các đặc tính tính năng đo được và kết quả thử nghiệm phải được chuẩn bị bởi tổ chức thử nghiệm phù hợp với TCVN ISO/IEC 17025. Báo cáo thử nghiệm phải có các dữ liệu sau:

a) tiêu đề;

b) tên và địa chỉ của phòng thử nghiệm và địa điểm thực hiện các thử nghiệm;

c) ký hiệu nhận dạng duy nhất của báo cáo thử nghiệm và của từng trang;

d) tên và địa chỉ của khách hàng;

...

...

...

f) mô tả môi trường thử nghiệm, bao gồm cả điều kiện thời tiết, vị trí và phân bố của cảm biến và các nguồn phản xạ và sự che bóng có thể có xung quanh dàn thử nghiệm. Nếu các môđun trong dàn không đồng phẳng, phải ghi vào tài liệu cách mà cảm biến đo cường độ bức xạ được bố trí so với bố trí biến đổi của các môđun;

g) ngày lắp đặt và ngày đóng điện của dàn cần thử nghiệm, nếu đã biết;

h) ngày, tháng, năm thử nghiệm;

i) số hiệu quy trình lấy mẫu, khi có liên quan;

j) ký hiệu nhận dạng của việc hiệu chuẩn thiết bị liên quan;

k) bất kỳ sai khác nào do thêm hoặc bớt so với phương pháp thử nghiệm, và bất kỳ thông tin nào khác liên quan đến một thử nghiệm cụ thể;

l) mô tả và nhận dạng thiết bị chuẩn chính và/hoặc phụ (tế bào hoặc môđun PV);

m) nhận dạng phương pháp hiệu chỉnh nhiệt độ và cường độ bức xạ của đặc tính đo được;

n) các hiệu chỉnh định lượng do hiệu chỉnh nhiệt độ và cường độ bức xạ;

...

...

...

p) giá trị hiệu chỉnh sự không phù hợp được sử dụng trong phép đo hoặc ước tính sai số đưa vào do sử dụng thiết bị chuẩn không phù hợp;

q) tuyên bố về độ không đảm bảo ước tính của các kết quả thử nghiệm;

r) chữ ký và chức vụ, hoặc nhận dạng tương đương của (những) người nhận trách nhiệm đối với nội dung của báo cáo thử nghiệm và ngày cấp;

s) tuyên bố rằng các kết quả chỉ liên quan đến dàn được thử nghiệm;

t) tuyên bố rằng không được sao chép lại báo cáo thử nghiệm này nếu không có sự phê chuẩn bằng văn bản của phòng thử nghiệm, ngoại trừ sao chép toàn bộ.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Giá trị chuẩn và thiết bị chuẩn

...

...

...

RTC là các giá chuẩn của nhiệt độ môi trường xung quanh, cường độ bức xạ trong mặt phẳng và phân bố phổ, được quy định đối với thông số công suất của dàn PV như được xác định cho phép đo mong muốn. RTC thường là các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

A.2  Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC)

Các giá trị chuẩn của nhiệt độ môđun, cường độ bức xạ trong mặt phẳng và phân bố phổ được sử dụng cho các phép đo (bộ mô phỏng) trong nhà:

- nhiệt độ môđun: 25 °C;

- cường độ bức xạ trong mặt phẳng: 1 000 W/m^2;

- phân bố phổ: AM 1,5 (toàn cầu).

CHÚ THÍCH: Xem TCVN 12678-3 (IEC 60904-3).

A.3  Thiết bị chuẩn

Thiết bị chuẩn là một tế bào mặt trời, gói nhiều tế bào hoặc mô đun đã được hiệu chuẩn đặc biệt, được sử dụng để đo cường độ bức xạ và trong quy trình này, để cung cấp chuẩn nhiệt độ tiếp giáp.

...

...

...

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 12678-5 (IEC 60904-5), Thiết bị quang điện, Phần 5: Xác định nhiệt độ tương đương của tế bào của thiết bị quang điện bằng phương pháp điện áp hở mạch

[2] IEC 61853-1:2011, Photovoltaic (PV) module performance testing and energy rating - Part 1: Irradiance and temperature performance measurements and power rating

[3] TCVN ISO/IEC 17025, Yêu cầu chung về năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

[4] IEC TS 61836:2007, Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols

[5] TCVN 8095-845:2009 (IEC 60050-845:1987), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 845: Chiếu sáng

MỤC LỤC

...

...

...

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Trang thiết bị thử nghiệm

4.1  Đo bức xạ trong ánh sáng mặt trời tự nhiên

4.2  Đo nhiệt độ mô đun

4.3  Đo điện

5  Quy trình đo

5.1  Chọn và ghi lại các điều kiện thích hợp đối với phép đo

...

...

...

5.3  Kiểm tra che bóng

5.4  Xác nhận sự đồng nhất của bức xạ trên dàn thử nghiệm

5.5  Lắp thiết bị chuẩn

5.6  Chuẩn bị để đo nhiệt độ dàn

5.7  Ngắt mạch kết nối dàn

5.8  Nối mạch hệ thống đo với dàn cần đo

5.9  Ghi lại dữ liệu điện và điều kiện đo

5.10  Ghi lại dữ liệu phổ

5.11  Lựa chọn môđun điển hình và môđun cực trị

...

...

...

6.1  Điều chỉnh cường độ bức xạ đo được đối với sai lệch bất kỳ từ điều kiện chuẩn

6.2  Tính toán nhiệt độ trung bình của dàn cần thử nghiệm

6.3  Tính toán nhiệt độ tiếp giáp

6.4  Chuyển dịch phép đo sang điều kiện thử nghiệm mong muốn

6.5  Hiệu chỉnh tổn hao do bẩn

7  Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) - Giá trị chuẩn của thiết bị chuẩn

Thư mục tài liệu tham khảo