依据最新IEC61724系列标准
IEC61724《光伏系统性能》系列标准，是界定性能比、性能指数等相关参数的权威依据。本文旨在梳理该标准的制定逻辑与专业术语，内容精简，未罗列全部参数与性能指标，如需深入了解可自行查阅正式标准文件。
概述
国际电工委员会出台三项光伏系统性能测试相关标准：
- IEC61724-1监测规范：明确各类监测测量相关要求，2021年完成修订
- IECTS61724-2容量评估方法：依托晴天短期监测数据开展性能分析，多用于电站并网验收阶段，核验设备是否符合设计指标，目前该标准处于修订阶段
- IECTS61724-3发电量评估方法：依托一年及以上长期监测数据完成性能分析，目前该标准处于修订阶段
性能监测工作目的
标准划定光伏系统性能监测主要用途：
- 研判单座光伏电站运行性能变化趋势
- 排查光伏电站运行故障
- 对照设计预期与履约标准，核验电站实际运行表现
- 对比不同配置形式光伏系统的运行差异
- 对比不同地域光伏电站的运行表现
影响光伏发电性能的核心因素
主要直接影响因素
- 光伏阵列接收的组件平面辐照量
- 光伏电池工作温度
- 积灰、积雪及阵列间遮挡带来的发电损耗
次要参考影响因素
- 逆变器功率限幅运行
- 电网消纳受限造成的出力受限
- 各类发电损耗
专业定义释义
- 性能测算模型：结合气象条件、设备配置及电站设计方案，推算光伏系统发电量的数理模型，由项目相关各方提前确定使用版本
- 理论发电量：依托历史气象数据，通过性能模型核算得出的周期发电量
- 测算发电量：录入现场实测气象数据后，经由性能模型计算得出的发电量
- 实测发电量：电站现场实际采集的发电数据
- 额定参数：设备厂商标注的标称运行参数，多依据标准测试条件核定，标注于组件铭牌之上
- 性能比：统计周期内，以设备铭牌额定参数为基准，实测发电量与测算发电量的比值
- 性能指数：依托更精细化的系统运行模型，统计周期内实测发电量与测算发电量的比值，核算维度比性能比更为全面
- 功率性能指数：以功率数据为核算依据的性能指数
- 电量性能指数：以发电量数据为核算依据的性能指数
IEC61724-1:2021标准说明
本标准明确光伏系统性能监测分析所用测量设备、检测方式及专业术语，同时作为61724-2、61724-3等配套标准的数据使用依据。标准将监测系统划分为A、B两个等级，A级监测体系适用于集中式电站及大型工商业光伏项目的高精度监测工作。内容涵盖监测传感器选型、安装方式、设备精度要求，同时规范环境与电气数据采集、设备质量核验、参数运算及各类性能评估指标。
开展光伏系统性能评估，需同步采集电气数据与环境监测数据。
A级监测站必测电气参数
- 交直流输出电流
- 交直流输出电压
- 有功功率
- 有功发电量
A级监测站必测环境参数
- 组件平面辐照
- 水平面总辐照
- 积灰率
- 光伏组件温度
- 环境气温
- 风速风向
- 单座监测站至少布设三支组件温度传感器
可选监测参数
- 组件背面反射辐照
- 散射太阳辐射
IECTS61724-2:2016标准说明
本标准制定光伏系统功率数据的检测与分析流程，用于评定电站运行质量。通过比对实测功率与理论功率，核算功率性能指数，检测周期短，最低检测时长为两日，且需满足相应环境条件，新版标准草案建议检测时长调整为三至五日。
检测需满足相关条件：采用A级监测设备、组件表面保持常规洁净、设备无功率限幅运行、组件无遮挡，同时辐照强度需处于规定区间内。该类检测所得数据不确定度，高于长期发电量评估检测。检测完成后出具正式报告，内含经过温度修正的功率性能指数及扩展不确定度数值。
IECTS61724-3:2016标准说明
本标准制定光伏系统发电量统计比对流程，结合全年及以上实际气象条件与运行工况，对比实际发电量与理论发电量，常规统计周期为一年或多年。
该检测可全面评定电站发电能力，适配各类天气工况，同时体现运维水平、设备衰减、硬件故障等因素对电站运行状态造成的影响。
测算理论发电量可选用多种成熟专业模型，核算过程中同步纳入实测气象数据、积灰损耗及设备衰减等相关参数。
标准还区分统计系统正常投运与停运状态下的发电量数据，最终出具包含年度可用状态电量性能指数及不确定度的各类性能评估指标。
图2 HukxSR30加热型总辐射表，是首批契合IEC61724-1A级监测系统使用要求的设备，可有效规避凝露结霜影响；无加热功能的设备易出现凝霜凝露，会降低数据采集完整度与精准度。
标准内核心参数释义
- 组件平面辐照：入射至光伏组件倾斜表面的直射、散射及地面反射辐照总量
- 组件平面辐照曝量：组件平面累积辐照量
- 光伏系统直流发电量：光伏阵列直流侧输出电量
- 光伏系统交流发电量：经逆变器转换后的并网交流电量
- 阵列直流额定功率：标准测试条件下，整套光伏组件合计直流额定输出功率
- 阵列交流额定功率：系统额定交流输出功率
系统利用小时数与损耗参数
各类测算模型及检测报告均会用到等效利用小时数与发电损耗参数，相关计算规则遵从IEC61724-1标准。等效利用小时数为发电量与设备额定功率的比值，用以体现电站实际运行状态与额定容量的匹配程度。
各类发电损耗数值同样以等效利用小时数为单位，代表电站需以额定功率运行对应时长，才能补足统计周期内产生的发电量损耗。
- 阵列光能捕获损耗
- 系统配套设备综合损耗
受限运行状态说明
逆变器输出功率被限制至额定值以下，即为设备受限运行；因设备自身上限导致功率触顶，称为功率削峰；因电网消纳不足等外部因素造成的发电受限，称为出力受限。
开展性能统计时，出力受限时段的数据建议剔除核算。
常规性能比
常规性能比可直观体现各类损耗对系统发电量造成的整体影响，由系统最终等效利用小时数除以参考等效利用小时数得出。
该计算方式未计入组件温度影响，统计结果易出现季节性波动。
温度修正型性能比
通过温度修正公式，消除常规性能比存在的季节性数据偏差，修正参数用于平衡实际运行温度与标准测试温度之间的差值。
组件温度与辐照强度存在关联，建立性能测算模型时需采用加权平均数值，组件实际工作温度通常会高于环境气温。
年度温度修正性能比
通过温度补偿方式修正季节因素带来的数据偏差，所得数值贴近全年统计口径下的常规性能比结果。
数字孪生建模应用
目前光伏电站性能分析普遍采用精细化全域建模方式，主流专业模型均以水平面总辐照数据作为运算基础，不再单一依托组件平面辐照数据开展测算。
标准获取渠道
可前往国际电工委员会官方商城采购对应标准文件。
核心监测要点
光伏性能监测工作中，太阳辐照强度与光伏组件温度是两大核心监测指标。
总辐射表使用规范
传统固定式单面光伏电站，多依托组件平面辐照数据搭建测算模型；随着单轴跟踪支架、双面组件及山地光伏项目逐步普及，水平面总辐照、反射辐照、散射辐照成为主流测算基础数据。
A级监测体系中，水平面总辐照与组件平面辐照监测，必须选用A级总辐射表，散射辐射监测为选配项目。
依据IEC61724-1要求，除极少出现凝露结霜的场地外，A级监测场景所用总辐射表，需选用符合ISO9060A级标准且具备防凝露结霜功能的设备，SR30型号总辐射表可满足该项使用要求。
标准同时要求定期开展设备数据比对核验，剔除设备遮挡造成的异常数值。双面组件项目中，组件背面辐照可直接实测，也可依托水平面总辐照、地表反照率等数据通过光学模型推算得出；反射辐照监测可选用精度等级较低的设备完成。
此外A级监测所用总辐射表，常规建议每周清洁维护，每两年完成一次校准。
组件温度传感器使用规范
标准认可两种光伏电池温度获取方式：依托环境数据建模推算、专用传感器实地采集；建模推算方式数据偏差偏大，实际应用较少。
组件温度监测数据会直接影响性能比核算结果，传感器选型与安装方式尤为关键，设备实测精度需满足标准规定。
传感器安装需遵从标准相关规范，选型安装不当易造成实测温度偏低，进而使得温度修正后的性能指数核算结果出现偏差，对项目验收及履约核验造成不利影响。
PVMT01型号组件温度传感器设计合规，实测数据精准，完全契合标准使用要求。
标准规定单座监测站最少布设三支温度传感器，整体电站需依据项目规模布设六支及以上传感器。
