《一种光伏组件温度系数测量不确定度的计算方法》
本文是温度系数和测量不度方面有关在职研究生论文范文和计算方法有关论文如何怎么撰写.
摘 要：不同的材料具有不同的温度系数,在不同的温度环境下它们的性能不同.通过对光伏组件温度系数测量过程中存在的各类不确定度的研究分析,提出了一种计算光伏组件温度系数不确定度的方法.
关键词：光伏组件;温度系数;不确定度 文献标识码：A 中图分类号：TM914
文章编号：2096-4137（2020）04-33-04 DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2020.04.11
An calculation method of measurement uncertainty of photovoltaic module temperature coefficient
Wang Xiaoou
（Huanghe Hydropower Photovoltaic Industry Technology Co., Ltd, Xining 810000, China ）
Abstract： Different materials he different temperature coefficients, and their performance is different under different temperature environments.Based on the research and analysis of various uncertainties in the measurement of photovoltaic module temperature coefficient, a method for calculating the uncertainty of photovoltaic module temperature coefficient is proposed.
Keywords： photovoltaic module; temperature coefficient; uncertainty
0 引言
溫度系数是指材料的物理性质随温度变化的速率,不同的材料具有不同的温度系数,在不同的温度环境下它们的性能不同.温度系数可以直观地比较材料在高温环境下的表现优劣.简单地说,温度系数的绝对值越低,材料的耐高温性越好.对于光伏组件来说,温度的变化主要分以下3个方面.
（1）温度与开路电压的关系
开路电压是由半导体的禁带宽度和费米能级决定的.温度越高,费米能级越接近价带,因此温度越高,开路电压越小,即温度开路电压越小.也就是说,温度和开路电压的关系曲线大概是一条负斜率的直线,这在太阳能晶硅组件认证过程中叫做太阳能晶硅组件的开路电压温度系数.
（2）温度与短路电流的关系
温度和短路电流之间的关系是温度越高,短路电流越大.但应该注意的是,这里短路电流上升的趋势要小于上面温度与开路电压关系中开路电压下降的趋势,也就是说温度和短路电流二者的曲线是一个略微正斜率的直线,这个在太阳能晶硅组件认证过程中叫做太阳能晶硅组件的短路电流温度系数.
（3）温度与输出功率的关系
因为当温度升高的时开路电压急剧下降,振幅大于短路电流的增加,所以当温度上升时总输出功率减小,因为P等于UI,U下降的幅度大于I上升的幅度,所以功率与温度也成反比例关系.
1 光辐射强度的不确定度
1.1 标准光伏组件校准引入不确定度
1.1.1 评估方法
标准光伏组件校准引入不确定度.
1.1.2 不确定度评估
标准光伏组件经过莱茵TUV校准,标准光伏组件,类型：LR6-72-340M,证书编号：50143214-001,短路电流（ISC）校准不确定度：2.8%（K等于2）.
1.1.3 分量不确定度
由标准光伏组件校准引入的不确定度为：u1等于1.4%.
1.2 标准光伏组件短路电流测量准确性引入不确定度
1.2.1 评估方法
太阳模拟器电子负载箱测量标准光伏组件短路电流值时,电学测量偏差引入不确定度.
1.2.2 不确定度评估
本次电路测量经过校准,校准数据如表1所示.
1.2.3 分量不确定度
标准光伏组件短路电流测量准确性引入不确定度为：
u2等于0.48%
1.3 标准光伏组长期稳定性引入不确定度
1.3.1 评估方法
考核标准光伏组件在一年校准周期内校准值的变化情况.
1.3.2 不确定度评估
依据作业指导书,标准光伏组件短路电流稳定性控制范围：±0.2%.
1.3.3 分量不确定度
标准光伏组件校准周期内长期稳定性引入的不确定度：
1.4 标准光伏组件与被测组件光谱失配引入不确定度
1.4.1 评估方法
（1）标准光伏组件光谱响应度;
（2）太阳模拟器光谱分布;
（3）被测光伏组件光谱响应度;
（4）计算光谱失配因子MMF.
1.4.2 不确定度评估
本系统太阳模拟器光谱分布如图1所示.
图1 太阳模拟器光谱分布图
光谱数据及等级如表2所示.
太阳模拟器光谱为光谱,根据常规光伏组件光谱响应度统计,光谱失配因子可限制在（0.99～1.01）之间,故由于光谱失配引入的不确定度为：
1.4.3 量不确定度
由于光谱失配引入的不确定度为：u4等于0.58%.
综上,不确定度分量u1～u4共同引起辐照度定标不确定度,总结u1～u4的合成不确定度,判定辐照度合成不确定度引起太阳模拟器辐照度的变化范围,实验判定模拟器辐照度在此范围内引起各参数变化情况.
u1～u4的合成辐照度定标不确定度为：
合成扩展不确定度为：
u1-4等于3.2%（K等于2）
调节太阳模拟器辐照度范围（968～1032W/m?）,各光电参数变化情况如表3所示.
认定其分布概率满足均匀分布,得到由光谱失配引入的不确定度如表4所示.
2 辐照长期不稳定性引入的不确定度
2.1 评估方法
IV采集过程中的辐照不稳定度,根据不稳定度大小和有无辐照度修正及修正公式进行判定.
2.2 不确定度评估
本系统中太阳模拟器经过中国计量科学研究院校准,证书编号：GXtc2018-1973,测量IV采集过程中,辐照度变化曲线如图2所示.
图2 辐照度变化曲线
9ms采样时间内,输出信号最大值：Vax等于190.8mV,最小值：Vin等于189.4mV;辐照长期不稳定度（%）：
（Vax-Vin）/（Vax+Vin）×100%等于0.4%.
2.3 分量不确定度
由辐照长期不稳定性引入的不确定度为：u5等于0.4%.
3 温度偏差的不确定度
3.1 被测光伏组件温度测量引入不确定度
3.1.1 评估方法
用红外测温仪标准器和被校准温度探头分别测量定温黑体面源温度,将红外测温仪标准器显示温度减去被测探头读数显示温度得到温度修正值.
3.1.2 不确定度评估
光伏组件Isc、Voc、Pm的温度系数分别为：Isc等于0.059%,Voc等于-0.330%,Pm等于-0.410%
本系统功率测试仪温度探头经过中国计量科学研究院校准,证书编号：GXtc2018-1973,温度采集为：标准器显示温度等于25.0℃,被测显示温度等于25.7℃,修正值等于-0.7℃.
温度不确定度为：1.2℃（K等于2）.
3.1.3 分量不确定度
由被测光伏组件温度测量引入不确定度为：
u6等于2.4%
3.2 組件功率测试仪温控箱温度不均匀引入不确定度
3.2.1 评估方法
组件功率测试仪温控箱引入不确定度.
3.2.2 不确定度评估
本组件功率测试仪温控箱经过广州广电计量院校准,证书编号J201806200965B-0001,温度不确定度为：0.2℃（K等于2）.
3.2.3 分量不确定度
由组件功率测试仪温控箱温度不均匀引入不确定度为：
u7等于0.4%.
4 电子负载箱电流、电压、功率测量准确度引入不
确定度
4.1 评估方法
校准太阳模拟器电子负载箱电压、电流、功率测量准确性.
4.2 不确定度评估
本系统电子负载箱经过中国计量科学研究院校准,证书编号：GXtc2018-1973,测试结果如表5所示.
短路电流的不确定度为：0.2%（K等于2）
开路电压的不确定度为：0.2%（K等于2）
4.3 分量不确定度
由电子负载箱电流、电压、功率测量准确度引入不确定度u8为：Isc等于0.1% ,Voc等于0.1%,Pm等于0.14%.
5 测试端与组件接头接触电阻引入的不确定度
5.1 评估方法
测量测试端与组件接头的接触电阻,分析接触电阻对组件功率的影响.
5.2 不确定度评估
由数据统计知测量测试端与组件接头的接触电阻,约为2.5mΩ;两个接头总共引入接触电阻5mΩ.
5.3 分量不确定度
通过计算得到由于接触电阻引入的不确定度u9为：Isc等于0.00% ,Voc等于0.00%,Pm等于0.12%.
6 测量重复性引入不确定度
6.1 评估方法
通过连续测试和在不同时刻（不同环境条件和开关机）的重复测试,利用贝塞尔公式计算重复性引入不确定度.
6.2 不确定度评估
通过开关设备,在6个不同时间段,分别测量光伏组件的IV特性,数据如表6所示.
采用贝塞尔公式计算标准偏差：
Isc等于0.25%,Voc等于0.17%,Pm等于0.08%.
6.3 分量不确定度
由于实际测量过程中,通常采用单次测量作为最终结果,故重复性引入不确定度u10：Isc等于0.25%,Voc等于0.17%,Pm等于0.08%.
7 结论
经过测量评估,得出不确定度评定结果,如表7所示.
作者简介：王晓瓯（1989-）,女,浙江温州人,黄河水电光伏产业技术有限公司工程师,研究方向：光伏新能源.
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（责任编辑：周加转）
括而言之:上述文章是一篇适合计算方法论文写作的大学硕士及关于温度系数和测量不度本科毕业论文，相关温度系数和测量不度开题报告范文和学术职称论文参考文献.
温度系数和测量不度引用文献:
[1] 温度系数和测量不度硕士学位毕业论文范文 温度系数和测量不度相关在职研究生论文范文2万字
[2] 最新测量论文选题参考 测量论文题目选什么比较好
[3] 比较好写的测量方面论文题目 测量方面论文题目哪个好
