光伏系统持续发电性能评价技术规范-征求意见

RB/T XXXXXXXXXICS XX.XXX.XXAXXXXX：RB 中华人民共和国认证认可行业标准RB/T XXXXXXXXX 光伏系统持续发电性能评价技术规范Continuous power generation performance evaluation of Photovoltaic system ( 草案 )XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施中国国家认证认可监督管理委员会发布目次1. 范围12. 标准性引用文件13. 术语和定义14. 评价指标35. 评价方法45.1 数据测量45.1.1 一般规定45.1.2 辐照数据45.1.2.1 辐照传感器配置45.1.2.2 辐照传感器选型45.1.2.3 辐照传感器校准45.1.2.4 辐照传感器安装55.1.3 光伏组件温度55.1.3.1 光伏组件温度传感器配置55.1.3.2 光伏组件温度传感器选型55.1.3.3 光伏组件温度传感器安装55.1.4 环境温度55.1.5 风速55.1.6 电气数据55.1.6.1 设备级电气参数55.1.6.2 系统级电气参数55.2 数据核查和处理65.2.1 数据核查65.2.2 数据处理65.2.2.1 冗余数据处理65.2.2.2 超范围或错误数据处理65.2.2.3 丢失数据处理65.2.2.4 部分数据丢失65.2.2.5 因外部要求的削减75.2.2.6 逆变器约束运行75.2.2.7 计划或不可抗力导致的停运75.2.2.8 电网支撑事件75.3 过程指标计算75.3.1 光伏组件电池温度75.3.2 修正系数75.3.3 平均修正功率75.3.4 辐射能75.3.5 直流输出能量85.3.6 交流输出能量85.3.7 等价辐照时85.3.8 光伏方阵等价发电时85.3.9 最终系统等价发电时85.3.10 预期能量85.4 评价指标计算85.4.1 初始发电性能指标95.4.1.1 功率比95.4.1.2 检测期内性能比（PRS）95.4.1.3 核定的检测期内性能比（PRSt）95.4.2 年度发电性能指标95.4.2.1 年度性能比95.4.2.2 核定的年标准性能比105.4.2.3 核定的年平均温度性能比105.4.2.4 整体性能指标105.4.2.5 运行性能指标105.4.2.6 能量不可用性105.4.2.7 能量可用性105.4.3 性能影响因子115.4.3.1 直流侧损耗115.4.3.2 交流侧损耗116. 评价指标要求117. 评价规则127.1 总则127.2 检验分类128. 报告要求12前言本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由中国国家认证认可监督管理委员会提出并归口。本标准主要起草单位：XXXXXXXXXXXX本标准参加起草单位：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX本标准起草人：XXXXXXXXXXXXXXXXX光伏系统持续发电性能评价技术规范1. 范围本标准规定了光伏系统的发电性能评价指标、指标评价方法和指标要求。本标准主要用于评价已建电站的初始发电性能和年度发电性能。本标准适用于不含储能的光伏发电系统。2. 标准性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。IEC 61724-1 光伏系统性能 第1部分：监测IEC TS 61724-2 光伏系统性能 第2部分：容量评估方法IEC TS 61724-3 光伏系统性能 第3部分：能量评估方法3. 术语和定义3.1预测能量利用历史气象数据计算出的光伏系统发电量。3.2预期能量利用实测气象数据计算出的光伏系统发电量。3.3测量能量光伏系统的实测发电量。3.4等价辐照时等价辐照时是光伏方阵面的总辐射能与组件参考面的辐照度之比，Yr。3.5光伏方阵等价发电时方阵等价发电时是光伏方阵输出能量与装机容量之比，YA。3.6系统等价发电时系统等价发电时是光伏系统输出能量与装机容量之比，Yf。3.7直流侧损耗直流侧损耗表示方阵工作时因温度效应、污染率等产生的损耗。3.8交流侧损耗交流侧损耗表示逆变器、汇流箱等平衡部件产生的损耗。3.9功率比功率比是指光伏系统发电功率与预期功率的比值。3.10性能比性能比是指系统等价发电时与等价辐照时之比。3.11标准测试条件温度性能比标准测试条件性能比是将温度修正到标准温度25之后的性能比。3.12年平均修正温度性能比年平均温度修正性能比是将光伏组件温度修正到年平均光伏组件温度之后的性能比。3.13整体性能指标整体性能指标是指光伏系统的发电量与预期能量的比值，包括系统不运行时间。3.14运行性能指标运行性能指标是指系统运行期间的光伏系统发电量与此期间预期能量的比值，不包括任何部件造成的离线时间。3.15能量不可用性能量不可用性是指因外部原因导致系统不可用从而不能被传输的预期能量与总预期能量的比值。3.16能量可用性能量可用性是指系统可运行时的预期能量与总预期能量的比值。3.17标准条件 标准条件中辐照度取值为1000 W/m2，环境温度取值为25。4. 评价指标工程试运和移交生产验收后，竣工验收前评估的光伏系统发电性能，称为初始发电性能。初始发电性能的评价指标为短期功率比和性能比。工程竣工后，每运行满一年进行的光伏系统发电性能评估，称为年度发电性能。年度发电性能的评价指标为长期性能比、性能指标、可用性和不可用性。初始发电性能和年度发电性能评价指标汇总，如表1：表1 评价指标汇总表序号评价指标备注1.初始发电性能功率比2.检测期内性能比3.核定的检测期内标准性能比4.年度发电性能年度性能比5.核定的年标准性能比6.核定的年平均温度性能比7.整体性能指标8.运行性能指标9.能量不可用性10.能量可用性11.性能影响因素直流侧损耗串联失配损耗12.组件温升损耗13.灰尘遮挡损耗14.交流侧损耗设备损耗15.交流线损5. 评价方法5.1 数据测量5.1.1 一般规定光伏系统性能评价用数据来源于监测系统，从监测系统下载原始测量数据，经核查和处理后，作为光伏系统性能评价用数据。监测系统应长期监测电站的辐照度数据、温度数据、风速数据和电气数据，采样间隔应1分钟，记录间隔应60分钟，具体数据的测量要求应满足5.1.25.1.4的规定。监测传感器安装前应校准，并应根据制造商和运维规划的要求进行再校准和维护。5.1.2 辐照数据5.1.2.1 辐照传感器配置监测系统应至少配置光伏方阵面辐照度和总辐照度传感器，传感器数量应满足以下要求：a) 当光伏方阵中组件安装倾角和方位角均一致时，装机容量5MW以下应至少配置1台辐照度传感器；装机容量5MW以上应至少配置2台辐照度传感器；b) 当光伏方阵中组件安装倾角或方位角之一不同时，应划分区域按照a)中的容量要求匹配相应的辐照度传感器数量。5.1.2.2 辐照传感器选型监测系统或实测用辐照度传感器应选热电堆日射强度计或标准光伏器件，辐照度传感器的视角应160，测量范围应不窄于01500W.m-2，分辨率应1 W.m-2。热电堆日射强度计的时常总量的不确定度应8%，应选用符合ISO 9060的副基准强度计或一级强度计，或符合WMO No.8的一级强度计或二级强度计。标准光伏器件在全辐照范围的不确定度应8%，短路电流在要求的辐照度范围内应是线性的，满足IEC 60904-10的要求。5.1.2.3 辐照传感器校准热电堆日射强度计应按照ISO 9846或ISO 9847的规定校准。标准光伏器件应按照IEC 60904-3的标准光谱进行校准，校准和维护程序应符合IEC 60904-2。辐照度传感器应在至少每两年校准一次。传感器应尽量在线校准，若需送实验室且现场无冗余传感器时，应安装满足5.1.2.1要求的备用辐照传感器。5.1.2.4 辐照传感器安装辐照度传感器的安装位置应无遮挡且通风正常。辐照度传感器的安装倾角与光伏方阵倾角之差应2，安装方位角与光伏方阵方位角之差应4。当光伏系统安装多个辐照度传感器时，传感器应分布于整个光伏电站。5.1.3 光伏组件温度5.1.3.1 光伏组件温度传感器配置监测系统应配置光伏组件温度传感器，传感器数量应满足以下要求：a) 当光伏方阵中组件安装倾角和方位角均一致时，装机容量5MW以下应至少配置6个传感器；装机容量5MW以上应至少配置12个传感器；b) 当光伏方阵中组件安装倾角或方位角之一不同时，应划分区域按照a)中的容量要求匹配相应的传感器数量。5.1.3.2 光伏组件温度传感器选型光伏组件温度传感器的测量不确定度应2。光伏组件温度传感器与组件背板间的温差应不大于1K。5.1.3.3 光伏组件温度传感器安装传感器应固定在一个或多个光伏组件背板，当安装在多个组件背板时，传感器应分布在光伏系统中，覆盖光伏方阵的典型位置。5.1.4 环境温度监测系统应配置环境温度传感器，传感器的总测量分辨率应0.1、不确定度最大值1。环境温度传感器应安装在能代表方阵环境条件的位置、温度传感器距最近的光伏组件应至少1米，且传感器周围应无热源。5.1.5 风速监测系统应配置风速测量传感器，风速传感器的测量不确定度应0.5m.s-1。风速传感器应安装在高处能代表方阵环境条件的位置，或安装在与性能模型所假定环境条件匹配的位置。风速传感器的安装位置应保证其在任何时间都不遮挡光伏系统。5.1.6 电气数据5.1.6.1 设备级电气参数每台逆变器应至少实时向监测系统上传输出电压、输出电流、输出功率、输出能量和输出功率因数，测量传感器的测量不确定度应在3.0%以内。5.1.6.2 系统级电气参数测量有功功率和发电量的电能表准确度等级应至少为0.5s级，测量功率因数的电能表的准确度等级应至少为1级。5.2 数据核查和处理5.2.1 数据核查从监测系统下载的原始监测数据，应首先进行数据核查，推荐参考表2的数据核查准则，筛选并标记出异常数据进行数据处理。表2 数据核查准则异常情况辐照度（W/m2）温度（）风速（m/s）输出功率（W）数值超出可接受的范围500或120050或-1015或0.51.02倍的额定功率或-0.01倍的额定功率长时间停留在单一值当辐照度值5时导数0.0001导数0.0001且-0.0001传感器的敏感度连续3个读数间的变化0.1%数据点间不可接受的改变值标准差平均值的5%导数4导数10标准差平均值的5%5.2.2 数据处理5.2.2.1 冗余数据处理计算时的辐照度输入数据应当取有效测量数据的的均值，如果冗余数据在数据核查时发现异常，应当取剩余有效数据的均值。计算时的环境温度输入数据应当有效测量数据的的均值，如果冗余数据在数据核查时发现异常，应当取剩余有效数据的均值或中值。5.2.2.2 超范围或错误数据处理当辐照度、风速、温度或发电量数据超范围或错误，但有其他来源的数据（附件气象站）可代表实际数据，则用其他来源的数据代替超范围或错误数据。5.2.2.3 丢失数据处理当辐照度、风速、温度或发电量数据丢失，但有其他来源的数据（附件气象站）可代表实际数据，则用其他来源的数据代替丢失数据。当某段时间（一周以内）的天气数据丢失，又无可替代数据，且逆变器在天气丢失的这段时间未工作，则该段时间的预期能量根据历史气象数据计算。当某段时间（一周以内）的天气数据丢失，又无可替代数据，且逆变器在天气丢失的这段时间正常工作，则该段时间的预期能量等于测量能量。当某段时间（一周以内）测量能量和天气数据都丢失，且在该段时间逆变器正常运行，则该段时间的预期能量和测量能量可等于预测能量。5.2.2.4 部分数据丢失当某段时间有小于10的发电量或辐照度数据，或者小于20%的温度数据，或者小于50%的风资源数据丢失，可用该段时间的数据均值替代丢失数据。如果丢失数据比例超过本条款，则应按照5.2.2.3处理。5.2.2.5 因外部要求的削减因外部要求限制上网电量时，应记录此段时间，用于后续预期电量计算。5.2.2.6 逆变器约束运行当逆变器因输出容量限制而导致系统输出减少时，应记录此段时间，用于后续预期电量计算。5.2.2.7 计划或不可抗力导致的停运当因计划或不可抗力导致系统停运时，应记录此段时间，用于后续预期电量计算。5.2.2.8 电网支撑事件存在电网支撑时，应记录此段时间，用于后续预期电量计算。5.3 过程指标计算5.3.1 光伏组件电池温度光伏组件电池温度Tc，计算公式如下：Tc=Tm+Gmeas1000dTcond （1）式中：Tm光伏组件背板温度（）；Gmeas监测/测量的光伏方阵面辐照度（W/m2）；dTcond传导温度系数，为屋顶安装的双玻组件时取值1，为斜屋面安装的普通组件时取值0，其余情况取值3。5.3.2 修正系数修正系数是指将实测功率转换为标准条件时的输出功率所需的修正因子，计算公式如下：CF=1/Gmeas1000*1+TC-TTRC （2）式中：Gmeas监测/测量的光伏方阵面辐照度（W/m2）；功率温度系数（见光伏组件产品手册）；TTRC标准条件下的光伏组件电池温度；Tc实际环境条件下的光伏组件电池温度。5.3.3 平均修正功率利用修正系数修正评价周期内的实测功率点，并取均值后得出平均修正功率，计算公式如下：Pcorr=（k Pmeas，k*CF）/k （3）5.3.4 辐射能光伏方阵面的辐射能量Hi，公式如下：Hi=kG,k*k （4）5.3.5 直流输出能量光伏方阵直流输出能量的计算公式如下：EA=kPA,k*k （5）5.3.6 交流输出能量交流能量输出的计算公式如下：Eout=kPout,k*k （6）5.3.7 等价辐照时等价辐照时是光伏方阵面的总辐射能与组件参考面的辐照度之比：Yr = Hi /Gi,ref （7）5.3.8 光伏方阵等价发电时方阵等价发电时Y A是安装的光伏方阵每个额定功率下的光伏方阵能量输出：YA = EA / P0 （8）式中：YA光伏方阵等价发电时EA光伏方阵输出能量P0方阵额定功率5.3.9 最终系统等价发电时最终光伏系统等价发电时Yf是安装的光伏方阵的每个额定功率下整个光伏系统的净能量输出：Yf = Eout / P0 （9）式中：Yf系统等价发电时Eout光伏系统输出能量P0方阵额定功率5.3.10 预期能量将年度气象数据输入性能模型中，计算系统年度总预期能量。在因外力导致系统不可运行的时间段内，将此段时间的气象数据输入气象模型中，计算系统不运行期间预期能量。年度总预期能量和不运行期间预期能量的差值，为运行期间预期能量。5.4 评价指标计算5.4.1 初始发电性能指标5.4.1.1 功率比功率比PI指评价周期内光伏系统的平均修正功率和标准条件下预测功率的比值，计算公式如下：PI=PcorrPT*100% （10）式中：PT标准条件下的功率预测值；5.4.1.2 检测期内性能比（PRS）检测期内性能比PRS，计算公式如下：PRS=kPout,k*k/kP0*Gi,k*k1000 （11）式中：Pout,k评价周期中第k个记录间隔的实测功率输出；Po直流额定功率；Gi,k评价周期中第k个记录间隔的实测辐照度；k评价周期中第k个记录间隔的持续时间；5.4.1.3 核定的检测期内性能比（PRSt）核定的检测内性能比PRS，计算公式如下：PRS=kPout,k*k/kCk*P0*Gi,k*k1000 （12）Ck = 1 +*(Tmod,k 25) （13）式中：Pout,k评价周期中第k个记录间隔的实测功率输出；Po直流额定功率；Gi,k评价周期中第k个记录间隔的实测辐照度；k评价周期中第k个记录间隔的持续时间；Ck温度调整因子；功率温度系数（见光伏组件产品手册）；Tmod,k评价周期中第k个记录间隔的组件背板温度；5.4.2 年度发电性能指标5.4.2.1 年度性能比年度性能比的计算公式如下：PR=kPout,k*k/kP0*Gi,k*kGi,ref （14）5.4.2.2 核定的年标准性能比核定的年标准性能比的计算公式如下：PRSTC=kPout,k*k/kCk*P0*Gi,k*kGi,ref （15）Ck = 1 +*(Tmod,k 25C) （16）5.4.2.3 核定的年平均温度性能比核定的年平均温度性能比的计算公式如下：PRannual-eq=kPout,k*k/kCk*P0*Gi,k*kGi,ref （17）Ck = 1 +*(Tmod,k Tmod,avg) （18）式中：Tmod是时间间隔k内的组件温度；Tmod,avg是年度平均组件温度；5.4.2.4 整体性能指标整体性能指标的计算公式如下：整体性能指标（%） = （测量能量 年度总预期能量） 100% （19）式中：测量能量年度光伏系统关口表电量年度总预期能量根据年度辐照度数据计算的总预期能量5.4.2.5 运行性能指标运行性能指标的计算公式如下：运行性能指标（%） = （测量能量 运行期预期能量） 100% （20）式中：测量能量年度光伏系统关口表电量运行期预期能量根据系统运行期间的度辐照度数据计算的预期能量5.4.2.6 能量不可用性系统不运行期间预期能量与年度总预期能量的比值为能量可用性，计算公式如下：能量不可用性（%） = （不运行期间预期能量 年度总预期能量） 100% （21）5.4.2.7 能量可用性能量可用性计算公式如下：能量可用性（%） = 1-能量不可用性 （22）5.4.3 性能影响因子5.4.3.1 直流侧损耗直流侧损耗计算公式如下：LC = Yr YA （23）Yr = Hi /Gi,ref （24）式中：LC直流侧损耗Yr等价辐照时YA光伏方阵等价发电时Hi光伏方阵面的辐射能量Gi,ref确定组件额定功率时的辐照度5.4.3.2 交流侧损耗交流侧损耗计算公式如下：LBOS = YA Yf （25）式中：LBOS交流侧损耗YA光伏方阵等价发电时Yf系统等价发电时6. 评价指标要求序号评价指标备注1.初始发电性能功率比80%2.检测期内性能比根据光伏系统的设计基础、光伏系统的类型和光伏系统所处的资源区域，性能比和性能指标应不低于设计文件预期值3.核定的检测期内标准性能比4.年度发电性能年度性能比5.核定的年标准性能比6.核定的年平均温度性能比7.整体性能指标8.运行性能指标9.能量不可用性/10.能量可用性/11.性能影响因素直流侧损耗/12.交流侧损耗/7. 评价规则7.1 总则评价需具有CNAS资质的检验机构进行。7.2 检验分类1) 初始性能测试2) 年度性能测试8. 报告要求1) 评价方描述；2) 被评价站点的描述，包括纬度、经度和海拔高度；3) 站点质量属性的描述，如系统集成商名称，运行和维护操作提供商名称等；4) 系统配置描述，包括光伏组件、逆变器、中压变压器等关键部件的制造商和型号类型；5) 被评价系统的描述，含，基本容量、系统拓扑等；6) 被评价指标的详细结果。