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光伏监测系统 IEC 61724-1:2021 标准

适配新标准的总辐射表选型指南

光伏系统性能监测领域的IEC 61724-1标准已完成修订,2021年7月发布的最新版本划分出两类精度等级。相关供货方在出具合规声明时,需注明监测设备对应的精度等级。该等级不仅取决于所用硬件设备,同时也受质量核验流程与实测操作规范影响。此标准针对监测系统各类组件制定了详尽技术规范,本文档重点解读新版标准对总辐射表选型带来的影响,梳理太阳辐射测量相关要求,并明确符合规范的设备类型。

概述

《光伏系统性能监测——测量、数据传输与分析规范》即IEC 61724-1标准首版于2008年发布,此后历经两次更新。2021最新版相较于2008版存在本质性调整,和2017版相比也有部分内容优化。

新版标准主要新增及调整内容:

  • 1. 监测系统划分A、B两类精度等级,合规声明中需明确标注,原2017版C等级统一调整为B等级
  • 2. 划分不同等级监测设备对应的精度指标
  • 3. 明确各等级设备所需开展的质量核验工作,包含校准与日常维护事项
  • 4. 依据光伏电站规模,给出监测设备配置数量参考标准
  • 5. 2021版新增反射辐射与地表反照率测量相关规范
  • 6. 增补倾角传感器使用相关技术要求

标准实施影响

2021版标准明确,太阳辐照度测量是整套监测链路中易出现偏差的环节。针对A级监测系统,标准划定了可选用的总辐射表品类,同时制定了结露结霜防护、方位角度、倾角精度等相关要求,也明确了设备清洁周期与校准周期。除此之外,该标准还对组件温度、环境气温、风速风向、积尘率以及交直流电流电压的测量工作作出统一规定。

设备增设加热功能的缘由

依据IEC 61724-1:2021规范,A级监测系统所用总辐射表需具备结露结霜防护能力。

总辐射表感应罩采用玻璃材质,晴朗夜间露天放置时,玻璃表面温度易降至露点温度以下,进而产生凝露现象。为辐射传感设备配备加热与通风结构,可使玻璃罩温度维持在露点温度之上,避免凝露、结霜附着,有效提升监测数据稳定性。

若项目所在地全年发生凝露结霜的时段,占总水平面总辐照监测时长比例不足2%,可豁免此项要求。

图1 结霜凝露效果对比:左侧为无加热功能总辐射表,右侧为搭载加热装置的SR300总辐射表

下文表格汇总了IEC 61724-1光伏监测系统等级划分核心内容、太阳辐射测量相关规范,以及适配不同精度等级的总辐射表型号。

表1 IEC 61724-1:2021光伏监测系统等级划分核心细则

 A 级B 级C 级
精度等级较高中等一般
适用场景集中式光伏电站与大型工商业光伏项目

屋顶光伏及中小型工商业光伏项目

2021 版新规调整:

原 2017 版 C 级统一调整为 B 级

2021 版新规调整:
该等级现已停用

 

相关产品

工业级 A 级总辐射表,内置加热装置、倾角传感器及状态指示灯

其他信息

被测对象

被测对象

ISO 9060:2018分类

频谱平坦的A类

合规

IEC 61724-1:2021 A类系统

穹顶保护罩

已包含(型号DP01)

状态指示灯

电源与通信

仪器诊断

泄漏、倾斜、旋转、加热、内部湿度

内部通风

加热

倾斜传感器

校准证书

包含(内容受ISO/IEC 17025第7.8.1.3节限制)

单个仪器的温度响应测试

报告包含

温度响应

<± 0.4%(-30至+50°C)

单个仪器的定向响应测试

报告涵盖至95°

单个仪器的加速度计测试

报告包含

倾斜测量不确定度

± 1 °(0 至 180 °)(-30 至 +50 °C)

电磁兼容性和浪涌抗扰度

– 设备分类

工业设备

– 浪涌抗扰度

2级,测试电压1 kV

– 可选配SPD01

4级,测试电压4千伏

工作场所的电气安全

:

– 安全合规性

欧盟低电压指令(2014/35/EU) 美国国家电气规范(NFPA70)

– 接地端子

包含在仪器上

三种功率模式下的操作

:

– 正常 - 加热、通风

< 3 W

– 中等 - 未加热,通风

< 1 W

– 低 - 未加热,未通风

< 0.5 W

数字通信

:

– 输出

Modbus RS-485

– 通信协议

Modbus RTU

– RS-485隔离电压

1.5 kV

– 硬件接口

2线RS-485

* 电缆长度为3米,** 电压为24伏直流电

:

带加热与倾角传感器 数字式 A 级总辐射表

其他信息

被测对象

ISO 9060:2018分类

频谱平坦的A类

合规

IEC 61724-1:2021 A类系统

ISO 9060:1990分类

二级标准总辐射表

应用

国家气象网络、光伏监测(商业和公用事业规模)、气象学/气候学、其他

加热器

配备RVH循环通风与加热系统

输出

Modbus RS-485

世界气象组织性能水平

高质量日射强度计

校准不确定性

< 1.2 % (k = 2)

被测对象

倾斜测量不确定度

± 1 °(0 至 90 ° 倾斜范围,-30 至 +50 °C)

内部通风

加热

倾斜传感器

采用的技术

循环通风与加热(RVH™)

功耗

在12伏直流电压下,功率小于3瓦

零偏移

< 2 W/m²

校准溯源性

WRR

校准寄存器

用户可访问的

光谱范围

285至3000 x 10⁻⁹ 米

温度范围

-40 ~ +80 °C

温度响应

<± 0.4%(-30至+50°C)

更多应用说明

光伏系统性能评估

气象学

太阳能研究

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