本发明公开了一种光伏组件入射角影响因子测试方法，包括S1：将待测试的光伏组件安装于测试装置的双轴跟踪支架上；S2：接入并检查温度传感器、气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪、组件短路电流测试模块，检查各传感器、仪表及功能模块与采集控制柜中的工控机的通讯是否正常；S3：通过采集控制柜调控双轴跟踪支架的俯仰角和转角，直至固定在需要测试的入射角θ位置；S4：利用采集控制柜中的多通道数据采集仪同步自动记录组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值；S5：调整双轴跟踪支架其它入射角角度，计算入射角影响因子t(θ)等步骤。本发明可自动采集对光伏组件性能有影响的各项因子的信息，测试简单，准确。
1.一种光伏组件入射角影响因子测试方法，使用光伏组件入射角影响因子测试装置，该测试装置包括具有俯仰角驱动和转角驱动的双轴跟踪支架，待测试的光伏组件安装在双轴跟踪支架上，其特征在于：在所述光伏组件的背面设置有温度传感器；在所述双轴跟踪支架上设置有气象跟踪测量仪、总辐照表、倾角测量仪和组件短路电流测试模块，所述气象跟踪测量仪包括光传感器，直射光传感器和直射光法面倾角测试仪，气象跟踪测量仪根据光传感器测试反馈实时跟踪太阳，由直射光传感器检测直射光辐照，由直射光法面倾角测试仪测试入射光法面与水平面的夹角β；所述总辐照表进行总辐照的实时测量和累计测量；所述倾角测量仪实时测量光伏组件安装面与水平面的夹角α；所述组件短路电流测试模块用于测量入射角为θ时组件的实际短路电流值；还包括一用于采集记录数值、运算和输出控制指令的采集控制柜；
使用本测试装置的光伏组件入射角影响因子测试方法，包括如下步骤：S1：将待测试的光伏组件安装于测试装置的双轴跟踪支架上；
S2：接入并检查温度传感器、气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪、组件短路电流测试模块，检查各传感器、仪表及功能模块与采集控制柜中的工控机的通讯是否正常；
S3：通过采集控制柜调控双轴跟踪支架的俯仰角和转角，直至固定在需要测试的入射角θ位置；
S4：利用采集控制柜中的多通道数据采集仪同步自动记录组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值；
S5：调整双轴跟踪支架其它入射角角度，重复以上步骤进行测量，工控机通过下述计算公式自动计算并显示该入射角角度下的入射角影响因子t(θ)：式中：
Isco为光伏组件在STC标准测试条件下的短路电流值，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
Isc(θ)为入射角为θ时直射光对光伏组件产生光生短路电流值贡献的部分，Isc(θ)通过以下公式进行计算：式中：
Iscm(θ)为入射角为θ时测得的组件实际短路电流值，可以由电子负载和电压、电流测试装置直接测得；
αisc为光伏组件的温度系数，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
Gzhi(θ)为直射光辐照，是测试过程中的直测值；
Gsan(θ)＝Gce(θ)-Gzhi(θ)·cosθ
2.根据权利要求1所述的光伏组件入射角影响因子测试方法，其特征在于：所述采集控制柜包括用于采集记录数值的多通道数据采集仪和用于运算并输出控制指令的工控机。
3.根据权利要求1所述的光伏组件入射角影响因子测试方法，其特征在于：在每一光伏组件的背面间隔地设置有数个温度传感器。
4.根据权利要求1所述的光伏组件入射角影响因子测试方法，其特征在于：所述双轴跟踪支架上设置有一安装座，该安装座的安装面与光伏组件的安装面在同一平面上，所述气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪均安装在该安装座上。
5.根据权利要求1所述的光伏组件入射角影响因子测试方法，其特征在于：入射角θ自-
6.根据权利要求1所述的光伏组件入射角影响因子测试方法，其特征在于：在步骤S4中，每间隔5-10s测试一次组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值，取平均值进行计算。
一种光伏组件入射角影响因子测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种光伏测试方法，尤其涉及一种光伏组件入射角影响因子测试方法，属于太阳能光伏组件技术领域。
背景技术
[0002] 太阳能作为一种低碳可再生能源，正在世界范围内蓬勃发展，各国安装量逐年增长。光伏系统通过安装光伏组件接收太阳光能源将太阳能转化为直流电，再通过光伏逆变器将直流电转换为交流电。光伏组件的发电量直接影响到光伏电站拥有者的收益，行业内专业的公司机构都在进行组件高发电量的提升研究。
[0003] 光伏组件发电量的高低受到很多因素的影响，如：电池片工艺、组件材料、生产工艺等。光伏组件在应用中，受日出日落的影响，每一时刻照射在光伏组件表面上的光线入射角都不同。入射角是指光伏组件安装后所在平面的法线与太阳光入射线的角度，用θ表示。入射角影响因子是指入射角对光伏组件性能影响程度的定义，用t(θ)来表示。不同的入射角时入射角影响因子的值不同，但有一定的规律性。不同工艺、材料的光伏组件在不同的入射角下表现出不同的发电性能。为更好的研究和掌握入射角对光伏组件性能的影响，提升光伏组件的发电性能，需要设计一种光伏组件入射角影响因子的测试方法和装置，实时、动态地测量用于分析研究不同太阳光入射角度对组件发电性能的影响。目前，鲜见该类测试方法和测试装置。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术中，测量太阳能入射角与光伏组件发电性能的方法复杂，人为干扰因素多，测量结果偏差较大等技术问题，提供一种光伏组件入射角影响因子测试装置，简化测量步骤，使测量结果更加精确；本发明的另一方面，还提供一种光伏组件入射角影响因子测试方法。
[0005] 为此，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种光伏组件入射角影响因子测试方法，使用光伏组件入射角影响因子测试装置，该测试装置包括具有俯仰角驱动和转角驱动的双轴跟踪支架，待测试的光伏组件安装在双轴跟踪支架上，其特征在于：在所述光伏组件的背面设置有温度传感器；在所述双轴跟踪支架上设置有气象跟踪测量仪、总辐照表、倾角测量仪和组件短路电流测试模块，所述气象跟踪测量仪包括光传感器，直射光传感器和直射光法面倾角测试仪，气象跟踪测量仪根据光传感器测试反馈实时跟踪太阳，由直射光传感器检测直射光辐照，由直射光法面倾角测试仪测试入射光法面与水平面的夹角β；所述总辐照表进行总辐照的实时测量和累计测量；所述倾角测量仪实时测量光伏组件安装面与水平面的夹角α；所述组件短路电流测试模块用于测量入射角为θ时组件的实际短路电流值；还包括一用于采集记录数值、运算和输出控制指令的采集控制柜；
[0007] 使用本测试装置的光伏组件入射角影响因子测试方法，包括如下步骤：
[0008] S1：将待测试的光伏组件安装于测试装置的双轴跟踪支架上；
[0009] S2：接入并检查温度传感器、气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪、组件短路电流测试模块，检查各传感器、仪表及功能模块与采集控制柜中的工控机的通讯是否正常；
[0010] S3：通过采集控制柜调控双轴跟踪支架的俯仰角和转角，直至固定在需要测试的入射角θ位置；
[0011] S4：利用采集控制柜中的多通道数据采集仪同步自动记录组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值；
[0012] S5：调整双轴跟踪支架其它入射角角度，重复以上步骤进行测量，工控机通过下述计算公式自动计算并显示该入射角角度下的入射角影响因子t(θ)：
[0013]
[0014] 式中：
[0015] Isco为光伏组件在STC标准测试条件下的短路电流值，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
[0016] Isc(θ)为入射角为θ时直射光对光伏组件产生光生短路电流值贡献的部分，Isc(θ)通过以下公式进行计算：
[0017]
[0018] 式中：
[0019] Iscm(θ)为入射角为θ时测得的组件实际短路电流值，可以由电子负载和电压、电流测试装置直接测得；
[0020] αisc为光伏组件的温度系数，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
[0021] Tc为光伏组件的实测温度，是测试过程中的直测值；
[0022] Go为参考辐照值1000W/m2；
[0023] Gzhi(θ)为直射光辐照，是测试过程中的直测值；
[0024] Gsan(θ)为散射光辐照，通过下面公式计算：
[0025] Gsan(θ)＝Gce(θ)-Gzhi(θ)·cosθ
[0026] Gce(θ)为实测的总辐照值。进一步地，所述采集控制柜包括用于采集记录数值的多通道数据采集仪和用于运算并输出控制指令的工控机。
[0027] 进一步地，在每一光伏组件的背面间隔地设置有数个温度传感器。
[0028] 进一步地，所述双轴跟踪支架上设置有一安装座，该安装座的安装面与光伏组件的安装面在同一平面上，所述气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪均安装在该安装座上。
[0029] 进一步地，入射角θ自-80°～80°范围内每间隔3°～5°进行选取。便于绘制入射角θ与入射角影响因子t(θ)的曲线。
[0030] 进一步地，在步骤S4中，每间隔5-10s测试一次组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值，取平均值进行计算。
[0031] 入射角θ可以通过工控机界面直接读取，入射角θ的测试和计算原理为：通过双轴跟踪支架上倾角测试仪和直射光法面倾角测试仪进行测试和计算，倾角测试仪测得组件安装平面与水平面的夹角为α，气象跟踪测量仪跟踪直射光，安装在其上的直射光倾角测试仪测得直射光法面与水平面夹角为β；根据三角计算原理可以算得：入射角θ＝β-α。
[0032] 本发明的光伏组件入射角影响因子测试方法，通过设置双轴跟踪支架以及安装在支架上的气象跟踪测量仪、总辐照表、倾角测量仪和组件短路电流测试模块，自动采集对光伏组件性能有影响的各项因子的信息，由采集控制柜的工控机进行运算，得出准确的入射角影响因子值；测试过程中省去了人工手动操作的环节，减少了干扰因素，测试结果更加精准；提高了作业效率；可动态测量组件模拟运行状态下、不同外部环境下组件性能，为优化组件性能提供最真实的测量数据。
附图说明
[0033] 图1为本发明测试装置的结构示意图；
[0034] 图2为图1的A部放大图；
[0035] 图中，1为双轴跟踪支架，11为安装座、2为温度传感器，3为气象跟踪测量仪，4为总辐照表，5为倾角测量仪，6为采集控制柜，100为光伏组件。
具体实施方式
[0036] 为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
[0037] 实施例1：
[0038] 如图1-2所示，本发明的光伏组件入射角影响因子测试装置，包括具有俯仰角驱动和转角驱动的双轴跟踪支架1，待测试的光伏组件100安装在双轴跟踪支架上，在所述光伏组件100的背面设置有温度传感器2，作为优选，在每一光伏组件100的背面间隔地设置有数个温度传感器2，多点采集光伏组件的温度信息，使测量结果更加精确。
[0039] 双轴跟踪支架上安装有多块光伏组件100，在本实施例中为四块，在双轴跟踪支架1上设置有一安装座11，该安装座的安装面与光伏组件的安装面在同一平面上，在安装座11上设置有气象跟踪测量仪3、总辐照表4、倾角测量仪5和组件短路电流测试模块(图中未示出)。
[0040] 气象跟踪测量仪3包括光传感器，直射光传感器和直射光法面倾角测试仪，气象跟踪测量仪根据光传感器测试反馈实时跟踪太阳，由直射光传感器检测直射光辐照，由直射光法面倾角测试仪测试入射光法面与水平面的夹角β；气象跟踪测量仪可以与双轴跟踪系统一同进行太阳的跟踪，也可以单独跟踪，双轴跟踪系统是否跟踪太阳不影响跟踪测量仪的实时跟踪。
[0041] 总辐照表4进行总辐照的实时测量和累计测量；倾角测量仪5实时测量光伏组件安装面与水平面的夹角α；所述组件短路电流测试模块用于测量入射角为θ时组件的实际短路电流值。
[0042] 采集控制柜6包括用于采集记录数值的多通道数据采集仪和用于运算并输出控制指令的工控机。
[0043] 本发明中的双轴跟踪支架，采用现有技术中具有俯仰角驱动和转角驱动、可自动跟踪太阳的双轴跟踪支架，不详述。
[0044] 实施例2
[0045] 本发明的另一方面，提供一种光伏组件入射角影响因子测试方法，包括如下步骤：
[0046] S1：将待测试的光伏组件安装于测试装置的双轴跟踪支架上；
[0047] S2：接入并检查温度传感器、气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪、组件短路电流测试模块，检查各传感器、仪表及功能模块与采集控制柜中的工控机的通讯是否正常；
[0048] S3：通过采集控制柜调控双轴跟踪支架的俯仰角和转角，直至固定在需要测试的入射角θ位置；
[0049] S4：利用采集控制柜中的多通道数据采集仪同步自动记录组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值；
[0050] S5：调整双轴跟踪支架其它入射角角度，重复以上步骤进行测量，工控机通过下述计算公式自动计算并显示该入射角角度下的入射角影响因子t(θ)：
[0051]
[0052] 式中：
[0053] Isco为光伏组件在STC标准测试条件下的短路电流值，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
[0054] Isc(θ)为入射角为θ时直射光对光伏组件产生光生短路电流值贡献的部分，Isc(θ)通过以下公式进行计算：
[0055]
[0056] 式中：
[0057] Iscm(θ)为入射角为θ时测得的组件实际短路电流值，可以由电子负载和电压、电流测试装置直接测得；
[0058] αisc为光伏组件的温度系数，该值在光伏组件铭牌上可以获得，或测试中通过室内常规测试方法重新测量得到准确值；
[0059] Tc为光伏组件的实测温度，是测试过程中的直测值；
[0060] Go为参考辐照值1000W/m2；
[0061] Gzhi(θ)为直射光辐照，是测试过程中的直测值；
[0062] Gsan(θ)为散射光辐照，通过下面公式计算：
[0063] Gsan(θ)＝Gce(θ)-Gzhi(θ)·cosθ
[0064] Gce(θ)为实测的总辐照值。
[0065] 入射角θ自-80°～80°范围内每间隔3°～5°进行选取，优选间隔5°。便于绘制入射角θ与入射角影响因子t(θ)的曲线，以增加曲线的光滑度。
[0066] 在步骤S4中，每间隔5-10s测试一次组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值，取多次测量值的平均值进行计算，平均值可以是固定次数的平均值，如10次测量值的平均值，也可以是固定时间段内多次测量值的平均值，如1分钟内数次测量值的平均值；以获得更加准确的测量数据。
[0067] 入射角θ可以通过工控机界面直接读取，入射角θ的测试和计算原理为：通过双轴跟踪支架上倾角测试仪和直射光法面倾角测试仪进行测试和计算，倾角测试仪测得组件安装平面与水平面的夹角为α，气象跟踪测量仪跟踪直射光，安装在其上的直射光倾角测试仪测得直射光法面与水平面夹角为β；根据三角计算原理可以算得：入射角θ＝β-α。
[0068] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
