本标准规定了对PV系统中与能源有关的性能参数进行监测的程序，这些性能参数为倾斜面辐照度、方阵输出、储能装置的输入和输出、功率调节器的输入和输出，本标准还规定了监测数据交换和分析的程序。这些程序的目的是对独立运行或并网，或与非PV能源如常规发电机和风力发电机互补使用的PV系统的总体性能进行评价。 GB/T 20513-2006 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则 GB/T20513-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 27. 160
中华人民共和国国家标准
GB/T 20513—2006/1EC 61724:1998光伏系统性能监测
测量、数据交换
和分析导则
Photovoltaic system pcrformance monitoring-Guidelines for measurement, data exchange and analysis(IEC 61724:1998.IDT)
2006-08-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-02-01实施
GB/T 20513—-2006/IEC 61724: 1998前言·
引言·
1范圈
规范性引用文件
测量参数·
监测方法
辐照度测量
环境大气温度测量
风速测量
组件温度测量
电压利电流测量
电功率测量
数据采集系统
采样同隔
数据处理运算
记录间隔，t,（用小时表示）
监测时段·
5记录
6数据格式
6.1具有多组数据记录的分立标题6. 2 单记录格式
数据质量检验
８导出参数
8.1总辐照
8.2 电能量
BOS部件性能·
8. 4系统性能参数
附录A（资料性附录）
实时测量参数
实时测盘参数
导出参数·
检验数据采渠系统的建议方法
本标准等同采用IEC61724:1998%光伏系统性能监测为了便于使用,本标准做了下列编拇性修改：a）“本国际标准一词改为“本标准\；b）用小数点\，\代替作为小数点的返号“，”；除国际标推的前言。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中华人民共和国信息产业部提出。CB/T20513-—2006/IEC61724:1998测量、数据交换和分析导则》（英文版）。本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会归口。本标准起草单位：内蒙古大学、上海交酒大学。本标准主要起草人：季秉厚，李健、徐林，1
GB/T205132006/IEC61724:1998
本标准规定了光伏(PV)系统电性能的监测和分析总导则，不对分立部件的性能进行规定.但重点对作为PV系统一部分的方阵的性能进行重点评价。数据分析的目的是提供适于比较不同大小、运行在不同气候条件下和提供不同用途PV系统的性能综述，该方法可使不同设计或运行程序的相对优点清晰化。较简单的方法对小的,太阳能户用系统或户用独立系统，会更经济。
导则还规定了用于机构间监测数据交换的文件格式，要求用基于微处理机数据采集系统进行监测，1范围
GB/T 2Q513—2006/IEC 61724:1998光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则
本标准规定了对PV系统中与能源有关的性能参数进行监测的程序，这些性能参数为恢斜面辐照度、方阵输出、储能装的输人和输出，功率调节器的翰人和输出，本标推还规定了监测数据交换和分析的程序。这些程序的目的是对独立运行或并网，或与非P能源如常规发电机和风力发电机互补使用的 PV 系统的总体性能进行评价。由于测基设备价落相对较高：本标准不适用于小型独立系统。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不造用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T18210—2000晶体硅光伏（FV)方阵-V特性的现场测量（id1[EC61829:1.995）SJ/T11209一1999光伏器件第6部分：标准太阳电池组件的要求（1EC60904-6：1994，IEC 60904-6 Amendnientl:1998,1DT)IEC60904-2：1989光伏器件第2部分：标准太阳电池的要求修故单1（1998）IEC61191:1992独立光伏（PV)系统的特性参数3
表1和图1给出测量参数。其他参数可用数据采集系统软件从实时测量数据计算得到。注意图1中所有方框能代表多个部件。测最参数和方阵特性的定义见IEC.61194:1992。所有铺助系统消耗的功率应认为是战电站的功耗，不应认为是负载。对P电站运行不是必带的所有监测系统，应视为负藏的一部分。监测设备的功耗可能占全部功耗的大部分，终端用户应提供补充能源以还到满足全部负载的要求。4蓝通方法
4.1辐照度到量
记录方阵平面内的辐照度数据，用于PV系统的性能分析，也可以记录水平面的数据与其他地点的标准气象数据进行比较：
倾斜面辐照度应采用经标定的标准电池或辐照计在光伏方阵相同平面内进行测量。如果使用标准电池或组件进行测量：应按照1EC60904-2或SJ/T11209进行标定与维护。这些传感器的位置应能代表方阵辐照度情况。辐照度传感器的精度，包括信号处理的精度，应优于其读数的5%。1
GB/T 20513—20Q6/IEC 61724: 1998数
气象学
方阵平面总辐照度
韬射别影区内环境大气温度
光伏方阵
输出电压
翰出电瓷
输出功率
组件福度
跟踪装登倾角*
跟踪装垦位角”
能盐存。
工作电压
储能设备输人电疏\
储能设备输出电流
僻能设备输人功率
储能设备输出功率“
负载电压
资载电
负载功率
电网电压
输入中网电流：
电网输出电流*
输人电网功率4.！
电网输出功率！
备用电源
输出电压
输出电
翰出功率
实时测量参数
总缅照度起指方阵平面内的辐照度,定义为人射在斜面单位面积上直接辐射如散影的辐射动率，b除特殊规定要求，或如架光伏方阵处于极端工作录件的情况下，风速专数是非强剖的。交流和直流可以用附加下标来表示：对多相系统参数V.,死和P应对每相加以标明，。单个电流或功索传富器通常能用于输人和输出方向的电流测故或功率测盐，传恐器输出正信号女示输入到能整储存设备或电网，负信号表示从诺能设备或电网输出。从单个传感器获取的输入和输出，必须在款供中分别累加：
报踪装置的角度对跟踪片阵系统,是可以选择的，对单轴跟踪装置 Φr用来表示方陪跟踪轴的位置,例妇,矿水平单轴跟琼装盈，这个参数给出和水平面的夹角，东为负，西为正，如菜有助于摄高度，功率谢节器的逆变部分的功率输出可直接测骨。2
4.2环境大气温度测盘
V右阵
备用中源
Vaufuu
PV系统
GB/T20513m-2006/IEC61724:1998功率调节器
能效储存
图1实时测量梦数
进行环境大气温度测量，其位置应能代表方阵环境，采用温度传感器，将其设置在太阳辐射防影中，大气温度传感器的精度，包括信号处理的精度,应于1K。4.3风速到量
在能的情况下，应在高处和能代表方阵环境的位置进行风速测量，风速传感器的精度，当风速≤5m~s-l时,应优于 c.5ms-1,当风速高于5m*s--时应优于其读数的10%。4. 4 组件温度测量
PV组件温度测量位置应能代表方阵环境，将温接传感器安装在一个或多个组件的背面。组件位置的选择在GB/T 18210-—2CC0方法A中规定。应注意确保由于传感器的存在不致显著影响前面的电池温度的变化。传感器的精度，包括信号处理的精度，应优于1长，4.5电压和电流翻通
电压和电流参数可以是直流的或交流的。电压和电流传感器的精度，包括信号处理的精度，应优于其读数的1%。交流电压和电流不需在每种情况下监测。4.6电功率测量
电功率参数可以是直流的、交流的，或两者兼有。直流功率能用实时测量的电压和电流采样值的乘积计算，或用功率传感器直接测量。如果直流功率为训算值，计算应用采样电压和电流值，不能用平均电压和电流值。在独立系统中的逆变器，直流输入功率和电压有大盘交流波，这就需要使用直流功率表精确测量直流功率。交流功率应用能记录功率因数和谐波失真的功率传感器进行测量。功率传感器精度，包括信号处理的精度.应优于其读数的2%。可以采用具有高速响应的积分功率传感器（例如kWh表）以避免采样误差。4.7数据采集系统
为了监测，需要一个自动数据采集系统。监测系统的总精度应按附录A给出的校准方法确定。监测系统宜采用商品化的硬件和带有合适的用户手册文件的软件。应可获得技术支持。1）由来样电压和采样电流乘积的平均值计算得到的直疏功率与由平均电压和基于呆荐率和电流变化率而得到的平均电流的乘积之间有误差。当电流变化率较大时，误差足明显的。3
GB/T 20513---2006/1EC 61724:19984.8采样简隔
其变化直接和辐照度有关的参数的采样间隔应为 1 min 或更小。对具有很大时问常数的参数.其间隔可以在 1 min 和 10 min之间任意确定，随系统负载变化而可能快速变化的任何参数应待殊考增加采样频率，在规定的监测时段内，所有参数应连续测显往：许多要监测的参数的变化速率可能相对高，例如辆照度在少云的条件下,其变化速率能超过2C0 W·m-1·s\，尽管本标准不涉及电的暂态电平情况,足够的采样速率对整个平均间隔内衰征平均性能是必而的。一般,在表1中给出的参数应每分钟果样。组件和环境温度可以在较慢速率下采样，一般倾问于所有参数在相间的速率下采样,这也是较为方便的，在指定的监测时段内,所有替数避连续过低。4.9数据处理运算
每个测量参数的来样数据应用时间加权平均。最大或最小值和特别关性的舞态值可根据篇要来确定。对积分功率传感器，用求和后的采样数据除以记录间隔，。4.10记录间隔，z,（用小时表示）对每一个参数处理数据值应按小时记录，如果需要，可以更加题繁地记录，只要1h是记录间隔，的整数后。
在每个记录间需，测量时段结束时，应记录时间和日期。时间始终是指当地标准时同，不是夏令时。采用世界时可以避免冬令时/夏令时时间的变化。4.11监测时段
监测时段应足够长以状得能代表负载和环境条件的运行数据。因此，连续监测的最小时段应按照采集数据的最终用途来选择，
5记录
监测记录应记录所有异常事件、部件变化、失效，故摩或意外事件。也应记录能用于说明和评价数据的其他注释算件，如天气、传感器重新校准、数据采集系统的变化、负载或系统的运行传感器或数据采集系统的问题。应清楚地记录所有系续的维修（如更换组件，改变方阵角或清洗方阵表面沾污）。6数据格式
数据可存储在下列两个用作说明性的格式中的任何：个，不是强制性的，两种格式间不互换。然而基于分立标题记录和数据记录的第一种格式已被些国家采用，这种方法便丁机构之间数据交换。对实际的数据传输仍必须规定线路协议条款，通信协议和检验条款。6. 1具有多组数据记录的分立标题这个格式给出一个或多个数据记录的位置、日期，时问和注释的标题记录。记录类似打印行。a）每个记最险由个或多个域组成，每个域般城分隔符（F)分，分隔符（FS)可优选逗号【ASC1I4↓),或任意的制表符（ASCII 9），记录应被作为由“回车\符（ASCII13)：“换行\符《ASCII10），或“回车\接着\换行\组成的\行结束\（EOL)标志分陷。h）标题记录应为下列形式：
\站点\FS日期FS附间FS连释
此处：
“站点”是位置名用短引号括起（ASC1I34)，仅前8个学母是强制性的。日期为测试日，采用yymm-dd(第1位为零时，应包括在内）格式时间为记录时间，采用hh-mm格式，午夜应定为前--天的24 h：不是欧目0 1:法：出于数据果架系统软件的特殊性，可能需要不简的日期和时间格式用和地方字符代码标准保持一致的ASCII或扩展ASCII字符（或等效）表示约注释，可用于描+
GB/T 20513—2006/IEC 61724:1998写附加的系统特性·记录异常事件、转换条件或PV电站管理者判断的其他信息，数据记录第．-域应由它的记录缩号，接君是一个或多个数据域组成，对特定的记录，用表1列出的符号，数据域定义如下：
数据记录1：1
数据记录2：
数据记录 3：
FS G FS TFS
Pts FS Pps
VEu FS
Pru FSPu
FS VtFS Iru FSIt FS I
数据记录4：4
在记录间随中可任意选择包含任珂个数的附加数据记录。这些数据记录的常数可由监测机构规定,但第一域除外，它应表明记录编号。d）所有数数据应以单字节ASCII码书写：和正负餐数或循环十进位小数（ASCI146)用作基数（小数点）一样，数据可以用自域格式，或用同定域格式记录，如果任何用数字表示的数据域不能适用于V设备或如果数据值不能用于记录，空域应用字符空位表示，这样，在空数据域后的 FS 字符将紧跟前面数据域的 FS 字符。 因此,真接位于 EOL 标志之前的所有 FS 字符应被隐酸。例如，在数据记录2，如巢仅ITs和P是可得到的，那么，记录应写为：2FSFSITFSFSPtEOL.
6.2单记录格式
单记录格式是可应用的另一种格式，在此给定记录间隔的所有数据被列成一行。单记录格式有利于直观捡验，尤其是如果和固定域宽度结合应用，其后每个象数的所有数据在单个垂直列中给出：数据FS时间FSGFSTFSTFSV.FSIAFSPAFSVFSITsFSIs等。每个域应被域分随符（FS)分需，分南符（FS)可以用返号（ASCII14），或任套的制表符（ASCII9），7数据质量检验
在对所有数接进行详细分析之前，应检登所有记录数据的一致生和间隙，以识别出明显的异常。基于已知的参数特性，PV电站、环境，每一个记录参数应确定相应的合理范固。范围应确定参数最大和最小允许值和连续数据点之间的最大变化量。对超出这个范画的数据·或·与其他数据不一·致时，应不包括在随后的分析中，如果可舱（如蒸于微处理机数据采集系统），数据处盟程序执行之前，应进行针对实时采样的数据的检验。
数据质量检验的果常应包括下列内容：或）超范围的所有数据点清单，注：因为自动系统采集的大量数据（兆宇节：，实示上不可能列出所有趋范固的效据点，然而应对超范国的效据点的一些监测值进行监并报告。超范制的数据点不官用于分析。b）在记录时段内（通常为个月，但以小时计)对监测数据监谢实效性M的持续时间（以小时计)已经记录和捡验过：
如果不同于实际质量检验时段持续时间的选定，通过质最捡验的数据的总小时数也应确定：监测数据Aun的有效率(以记录时段的分数表示）·由下式给出：d)
AMD - TMA/T
8导出裁数
涉及系统的能量乎衡和特性的各种导出参数，可以从记录的监测数据计算获得。计算时用求和.平均、最大化、最小化和远大丁记录间，的记录时段内（如小时、日，周、月或年，但用小时为单位表示）的比率。表2为导出参数，
GB/T 20513—2006/IEC 61724: 1998在记录时段内从它们相应的测量功率参数来计算任何能量参数,使用下列公式：E.. - t, X2.P.
式中．
上,—单位为 kwh;
P,-单位为 kw。
符号2,表示在记录时段 内,对每个功率参数求和。..(2
例如,计算ETs.(参照公式(4)),用\TS\替换公式(2)中下标{\,则该式变为Ers.,=T,×Z,PTs。同样用实际的记录间隔菩换下标 1。8.1总辐照
平均日辐照量 H.。(单位为kWh·m-2·d-\）由记录的辐照度计算：Hl.d = 24 X t, X(Z,G)/(E,tm 1 000)符号,表示在记录时段「 内求和。8.2电能量
整个系统和其部件的电能量包括提供给储能设备或电网的能量，或从储能设备或电网吸收的能量，辅助发电机提供的能量均能计算出来。感兴题的关键参数是表示PV方阵对系统整体运行的贡献大小的那些参数。
2）在记录时段士储能设备吸收的净能量：Eisn,+ = Ers.. Er..
这垦,ETsN,的最小值为0。
在记录时毁储能设备提供的净能鼠：bh)
Epsh,. = Ers.t - E-s..
这里，EFsN的最小值为0.
（5）
注：不是E泌就是总为0。使用旁能母优于总能盘，这样在记录时段内，储能设备可视为不是净负载就是净能源，
c）在记录时段,电网吸收的净能量：Etun.. - Etu., - Efu.
这里,ETuN.,的最小值为 0。
d）在记录时段,电网提供的净能Erun.t - Efu.+ Etu.t
这里,Erus.,的最小值为 0,
注：不是 EruN.-就是 Erux.,总为 0。用净能母扰于总能是,这样在论录时段内,电网考感为不是净负辑就是净能源。
e）系统总输人能量：
En.=E..+Esu,+EpuN.+ErsN,
系统总输出能量：
Euet = Er, + Erun, + ErsN.t
所有能源提供的能压中PV方阵能量贡献率：Fa.. - EA../E..
所有能源提供的能昼转换到负载的效率！h)
H.OAD = Eut.r/Ein,
气家学
在方阵平面内的日总辐照或直接辐照电能器
方阵提供的净能境
负载吸收的净能量
诺能设备吸收的净能族
能设备提供的净能盘
备同发电机提供的净能量
电网吸收的能量
电网提供的冷能鱼
系统总输人性
系统,总临出能计
所有能源提供的能虽中PV方阵能缸贡献率负载效率
以鸡分特性
BCS效率
系统特性指标
方阵等价发电时
最终 PV系统等价发电时：
标准等价发电时
方阵吸收摄耗”
HS损耗
性能比
平均方阵效率
PV电站总效率
表2导出参数
GB/T20513—2006/1EC61724:1998号
? LoAn
单位 h·d 1可以进一步月(kwh·d )*/kw)定描述。8.3BOS部件性能
无些纳
无尺纲
无紫纲
无抵纲Www.bzxZ.net
无母纲
BOS效率只是能量转效率,不包括如方阵跟踪误差和 PCU 最大功率点跟踪误差等。对系统中每个部件，在记录时段内能量平衡是由部件输入和输出能量值的总和束确定。部件能量效率是输出能量除以输人能的商，BDS部件的总效率由下式给出：
Ter (Et. Ern.rEr.. --Er.r-Er..)/(Ea..-Eac..)--(12)
对 PV 互补系统和 EL,小于 Ea,,× Tucs 的并网系统,以及所有独立 PV 系统,h,oAp 等 于 recs。对 EL,r大于 EaXu的并网系统,cw大于·这是由于 PV系统的并网应用的能量损失较小。能量储存设备的效率和在记录时段内能量储存设备中储存能量的变化量会影响Ers,,和Er%.l在长记录时段内,Ers,和 Fes远人于储存设备的能量储存容量(倍数大于10),这时可以假设，a
从储能设备如入或取出的净能量，对系统性能计算没有影响。Ers,，和Ers，之间的任何差异主要是由丁储能设备的效率引起的。因此Er3. 和 E.,应从包括有 为,ra4n和 7hrs值的储能设备的效率公式中删去。典型的情况如记录时段为几个月。由储能设备中的能量储存实际变化，而造成对积累Ers.,和Ers的最大可能影响，可用俺能设备的储能容量与Er9.或Ers..的商计算得出。
GB/T20513—2006/1EC 61724:1998b）在短记录时段内，储能设备的能盘储存容量远大于 Ers.,和 Ers,（倍数大于10),这时,可以假设储能设备的效率对系统性能计算设有影响。Es..和Es..之间的任何差异主要是由于储能设备储能的变化量引起的。其结果是，上码.和上码成为影响系统性能讨算的主要因索。典型情说如记录时段仅为几天。储能设备的效率对Ers..和Ers.的典型影响，可以从已测量的储能设备效率计算得出。
8.4系统性能参数
不同结构的和在不同地区的PV系统.可通过计算其规范化的系统性能参数，如等价发电时、损耗和效率，能容易地进行比较。等价发电时是经力阵额定功率规范化的能量值。系统效率是经方阵面积规范化的值。损耗导致等价发电时之间的差异。注：并网，独立和互补系统的性能参数由于负载匹配和其他独特的工作特性而明显不同。8.4.1日平均等价发电时
日平均等价发电时是安装的整个方阵能量和额定输出功率P。(kW)比的商。等价发电时的单位为kWh·d-I，kw-l（或h·d-l),相当于方阵在P。状态工作的总时间逐，提供了一种特定的能量监值，等价发电时表明方阵相对于它的额定功率的实际工作状况。a）方阵等价发电时Ya是安装的PV方阵每日每kW方阵能量辅出：YA = Fa.d/P. = t, X(2dyP.)/P.-( 13)
符号山，表示按日的求和。等价发电时表示每日的小时数，这个数相当于相尚方阵以额定输出功率P。要工作的小时数，该能量等于监测得到的（它等于I,X（之，P,）)方阵提供给系统的能量。
最终FV系统等价发电时Y是安装的PV方年的每kW方阵提供给全PV电站每日净能量b)
输出的一部分：
Y, = YAX TLOAD
这个等价发电时表示每日的小时数，该数相当于方阵以额定输出功率P。需要工作的小时数，该能母等于监测得到的方阵每日提供给负载的净能量。c）标准等价辐照时 Y，由倾斜面目总辐照除以组件标准倾斜面辑照度 G.rer(kW·m-2)计算得到：
Y, = t, X(EayG)/Gl.re
.(15 3
这个等价辐照时表示每日小时数，相当于太阳辑射达到标准辐照度的小时数，产生的能量等于监测到的入射能录。如果G.m=1kW·m-\倾斜面辐照单位为kWh·m？·d-,在数字上等于标称方阵能量输出,其单位为 kW·d-1kW-1。这样,Y,也等于每日峰值太阳-小时数(h+d-l).
8.4.2规范化损耗
规范化损耗由等价发电时的差值计算得到。损耗的单位也为kWh·d-：·kW-l(或h·d-\),损耗表示被消耗的方阵以额定功率 P。工作的时间量a）“方阵吸收”拘耗L，表示方阵工作的损耗：L. = Y,-YA
b）BOS损耗Lur表示在BOS部件中的耗：Lens = YA X (1 — Taos)
c）性能比Rp表示方阵由于方阵温度、辐照的不完全利用、系统部件失效或故障引起方阵的额定输出损失而引起的综合影响：
8.4.3系统效率
a）在记录时段内平均方阵效率定义为：8
+*--( 18)
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