T_CPIA-《光伏跟踪支架智能跟踪性能测试方法》

ICS点击此处添加ICS号CCS点击此处添加CCS号团体准T/CPIA XXXX—202X光伏跟踪支架智能跟踪性能测试方法Test Methodfor SmartTracking Performanceof SolarTracker（征求意见稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施式中E.——发电量增益；理验2——实验组归一化后的发电量；少对照2——对照组归一化后的发电量7双面组件优化功能及测试方法

7.1功能定义基于双面组件发电特性，优化双面组件跟踪角度以获得更多的发电输出

7.2功能要求双面组件优化功能应符合以下要求a）在不同天气条件、不同地表反射率条件下，跟踪支架以双面组件优化跟踪角度转动，光伏阵列具有发电增益；b）具备实时优化跟踪角度的功能

7.33测试方法双面组件优化测试方法如下a）设置实验组和对照组，阵列均使用双面光伏组件，每组至少包含3排支架，选取中间支架的发电数据进行对比，要求实验组与对照组发电量差异＜1%;b）地面铺设高反射率（

20.4）材料；c）实验组与对照组均采用常规跟踪技术，收集并记录跟踪角度及发电量，作为修正基准；d）实验组进行双面组件角度优化，收集并记录直射辐照占比20%40%天气条件下实验组与对照组跟踪角度及〜发电量，并对发电量进行归一化处理

7.4测试结果分析测试结果分析应符合以下要求直射辐照占比20%40%天气条件下，实验组角度区别于对照组，计算并记录在一定时间段（＞10min）〜稳定发电量增益/3,总有效时间应23h,发电量增益43按公式

（5）计算E-实验—%照（）

2、图A.3所示图A.2组件被遮挡示意图图A.3组件被遮挡发电输出特性A.3双面组件辐照双面组件背面的发电增益为5%30%,区别于常规跟踪算法中只考虑单面组件正面接收直射辐照最大化，双面〜组件需耍综合考虑时间、经纬度、阵列高度、阵列间距、阵列宽度、地面反射率、组件双面率、直射辐照及散射辐照等诸多因素，如图A.4所示，使得组件正面及背面接收辐照总和最大图A.4双面组件接收辐照示意图_______________光伏行业协会标准《光伏跟踪支架智能跟踪性能测试方法》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况、任务来源1根据中国光伏行业协会年月日下发的中光伏协号文件《关于印发年20221116

[2022]212022第三批光伏协会标准制修订计划的通知》的相关要求，《光伏跟踪支架智能跟踪性能测试方法》（计划号）由天合光能股份有限公司牵头编写，由中国光伏行业协会标准化技2022036-CPIA术委员会负责技术归口和管理、协作单位及任务分工2序号单位名称主要贡献标准整体策划，会议组织，标准的申报、编写、答1天合光能股份有限公司辩、修改、审核等2中国电子技术标准化研究院参与编制，提出较多的专业建议项3北京鉴衡认证中心有限公司参与编制，提出较多的专业建议项4中国国检测试控股集团股份有限公司参与编制，提出较多的专业建议项5江苏中信博新能源科技股份有限公司参与编制，提出较多的专业建议项6江苏国强兴晟能源科技有限公司参与编制，提出较多的专业建议项7广东保威新能源有限公司参与编制，提出较多的专业建议项8迈贝特（厦门）新能源有限公司参与编制，提出较多的专业建议项9浙江正泰新能源开发有限公司参与编制，提出较多的专业建议项10苏州UL美华认证有限公司参与编制，提出较多的专业建议项无锡市检验检测认证研究院（国家太阳能光11参与编制，提出较多的专业建议项伏产品质量检验检测中心）12河海大学参与编制，提出较多的专业建议项13江西恒能电力工程有限公司参与编制，提出较多的专业建议项国家电投集团青海光伏产业创新中心有限14参与编制，提出较多的专业建议项公司15苏州阿特斯阳光电力科技有限公司参与编制，提出较多的专业建议项、编制过程3年月日，中国光伏行业协会发布《关于征集中国光伏行业协会团体标准新标准计202242划项目提案的通知》年月日，提交初版草案稿及项目建议书2022421年月日，支撑部件工作组组内答辩，根据专家组意见确定标准修改方向2022519年月日，与协作单位共同完善标准草案稿2022614年月日，根据《光伏行业协会标委会新提案文本修改的通知》中的意见，完善并20221017提交标准项目建议书、草案稿及意见处理表年月日，中国光伏协会下发号文件《关于印发年第三批光伏协会20221116

[2022]212022标准制修订计划的通知》，完成立项年月日，根据光伏协会标委会号文件，召开团体标准启动会，根据专家组2023426

[2023]18意见，修改草案稿年月日，发布光伏协会标委会号文件，征集团体标准编制组成员2023512

[2023]25年月日，根据编制组成员修改意见，完善草案稿，形成标准征求意见稿2023615

二、标准编制原则和主要内容的论据内容包括标准编制原则和确定标准主要技术内容的论据（包括技术质保、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等），解决的主要问题修订标准的应当提出标准技术内容的主要差异、水平对比，变化依据和理由、编制原则1本标准在制定过程中主要按照下述原则编制标准内容测试方法科学、先进、合理、安全、环保的原则；发扬民主、协商一致、共同确认的原则；与现行有效标准协调一致的原则、确定主要内容的论据及解决的主要问题2主要内容的论据

2.1目前跟踪系统主要使用常规跟踪算法天文算法和逆跟踪算法，常规跟踪技术适用于高直射辐照天气、平坦地势、单面组件等场景下的最优发电目前光伏电站项目平整土地资源匮乏，在复杂不平地势场景下，若仍使用常规跟踪技术，在早晚逆跟踪阶段易产生阴影遮挡,造成发电损失；同时，在高散射辐照天气场景下，常规跟踪技术不能充分利用散射辐照，无法发挥跟踪支架的发电优势真实天气状态存在高直射辐照天气（晴天）、多云及高散射辐照天气（阴天、雨天），部分地区阴、雨天较多，全年占比可达以上根据天空散射辐照模型，高散射辐照天气，随着50%组件倾角的增大，组件正面接收到的散射辐照逐渐减小，小角度时组件接收到的散射辐照大于视日跟踪角度，如图所示，组件放平接收到的散射辐照高于带倾角组件，且组件倾角越大，差异越大例如，视日跟踪角度时，相比放平，辐照损失可达45°15%$1$1散射照散射照彳T有倾角放平不同角度接收散射辐照示意图、相对水平辐照差异百分比工程实际中，项目地并非完全平坦地势，且坡地跟踪项目逐年增加，由于地势起伏和安装误差等影响，阵列间存在相对高度差，仍按平地逆跟踪角度转动，则会在逆跟踪阶段导致阵列间产生阴影遮挡，造成发电损失，如阵列间距，阵列间存在高度差，逆跟踪时间段产9m20cm生阴影遮挡，高直射天气，瞬时发电功率损失可达同时，由于阵列间地势差异，如在上40%午产生遮挡，在下午逆跟踪阶段则会存在漏光现象，导致辐照资源利用不充分地势不平坦遮挡/漏光现象示意图双面组件应用占比逐年增大，在大型平单轴跟踪系统中替代单面组件已经成为一种趋势,常规天文跟踪算法只考虑正面辐照最大化，而双面组件则需考虑正反两面总辐照最大化，因此，双面组件跟踪角度与单面组件跟踪角度在不同条件下存在一定差异散射辐照直射辎照地表反射双面组件接收辐照示意图本文件制定智能跟踪技术功能要求及测试方法，具体如下:常规跟踪技术包括天文跟踪技术及逆跟踪技术，无智能优化，其中逆跟踪技术主要指的是早晚太阳高度角较低时，随着太阳升起/降落，跟踪角度逐渐增大/减小，与太阳运动方向相反，避免阴影遮挡高散射辐照天气优化功能及测试方法功能主要包括识别天气状态并在高散射辐照天气进行角度优化，可获得更多散射辐照，要求优化角度区别于常规跟踪角度，典型天气场景下具有发电增益；测试方法主要步骤包括记录晴天及高散射辐照天气实验组和对照组支架运行状态及发电量、短时间天气变化记录实验组和对照组支架运行状态等，详见征求意见稿逆跟踪优化功能及测试方法功能主要包括识别因地势起伏造成的遮挡情况，并进行遮挡优化，改善逆跟踪阶段阵列间遮挡，减小遮挡发电损失，优化逆跟踪角度区别于常规逆跟踪角度，且针对一般起伏地势（坡度）逆跟踪阶段具有发电增益；测试方法主要步骤包括晴天2-8%逆跟踪阶段分别记录实验组与对照组中间支架被遮挡状态及发电功率以及逆跟踪优化后实验组与对照组遮挡情况、地面漏光区宽度、跟踪角度及发电功率，详见征求意见稿双面组件优化功能及测试方法功能主要包括根据多种因素（如地表反射率、阵列高度、阵列间距、实时辐照等）确定最佳双面组件发电角度，双面组件优化角度区别于常规跟踪角度，且存在发电增益；测试方法的主要步骤包括实验组与对照组均采用常规跟踪技术，收集并记录跟踪角度及发电量，实验组进行双面组件角度优化，收集并记录直射辐照占比天气条20%-40%件下实验组与对照组跟踪角度及发电量，详见征求意见稿解决的主要问题

2.2针对常规跟踪技术的不足，目前业内提出了多种智能跟踪技术方案例如，、基于气象数1据、发电数据、云相机等，识别高散射辐照天气场景，动态优化跟踪角度；、通过发电数据、2地形测量、供电组件等，识别复杂地势场景下的遮挡情况，进行逆跟踪角度的优化；、建立对3比阵列选取最佳跟踪角度等当前，国内外智能跟踪技术多样，发电增益效果不同，尚无专门针对智能跟踪功能的测试方法光伏领域内智能跟踪技术多样，发电增益效果不同,没有相关技术规范因此，申请由天合光能牵头组织起草《光伏跟踪支架智能跟踪性能测试方法》技术规范，引领和带动光伏行业智能跟踪技术的标准化、规范化发展

三、主要试验（或验证）情况分析；逆跟踪优化

3.1常州地区，两组相同条件的试验阵列，分为实验组和对照组，每组包含三排阵列，中间阵列高度较低，与两边阵列高度差为对照组仍使用常规跟踪算法，实验组使用智能跟踪算400mm,法典型晴天，分别记录实验组与对照组中间支架发电功率，视日跟踪阶段，实验组和对照组阵列输出功率相近，而逆跟踪阶段，常规算法阵列由于阴影遮挡导致输出功率较低,智能跟踪算阵列避免阴影遮挡，瞬时功率提升可达整天发电增益可达35%,

4.64%典型晴天功率曲线对比高散射天气优化

3.2常州地区的典型阴天，选取两个发电相近的阵列，一个为实验组，一个为对照组，对照组仍按常规跟踪算法转动，实验组按照智能跟踪算法转动，记录实验组和对照组的全天发电功率在中午前后，因实验组与对照组同样处于小角度，发电功率相近，上午及下午，对照组与实验组角度差异较大，发电功率差异明显，智能跟踪算法阵列较常规算法阵列整体发电增益达到

9.41%,

四、知识产权情况说明本标准未涉及专利

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况引领和带动光伏行业智能跟踪技术的标准化、规范化发展

六、与国际、国外有关法律法规和标准水平的对比分析当前，光伏领域内智能跟踪技术多样，发电增益效果不同，没有相关技术规范

七、与现行有关法律、法规和标准的关系该标准符合国家有关法律、法规的要求，与现行国家强制性标准协调一致

八、重大分歧意见的处理过程及依据暂无

九、贯彻标准的要求和措施建议本文件建议作为推荐性协会标准实施

十、替代或废止现行相关标准的建议暂无

3.1高散射辐照天气h igh di ffusei rrad iance weather直射辐照量占总辐照量比例的天气

3.2非高散射辐照天气non highd iffusei rradianceweather直射辐照量占总辐照量比例＞10%的天气

3.3晴天sunny weather直射辐照量占总辐照量比例240%的天气

3.4视日跟踪astronomicaI tracking跟踪支架跟随太阳转动，使得组件法向向量与太阳入射光线夹角最小的跟踪技术逆跟踪backtrack ing早晨/傍晚，随着太阳升起/降落，跟踪角度逐渐增大/减小，以避免阵列间产生阴影遮挡的跟踪技术

3.6常规跟踪convent iona Itrack ing包括视日跟踪和逆跟踪4试验条件与装置要求总则

4.1试睑场地和要求试验场地应符合以下要求a）试验场地应选择空旷地带，周围无房屋、树木、电线等遮挡物，场地周边的自然环境应长期保持相对稳定，减少人为因素的影响；b）场地应平整，地表状态应根据试验需要进行改造；c）试验场地应设置气象观测仪器，精度等级满足Class B及以上，记录水平总辐照、散射辐照、直射辐照、环境温度等

4.2光伏组件选型及数量光伏组件应符合IEC61215-K IEC61215-1-K IEC61215-2及以下要求a）选取型号相同、功率档位相同、功率相差不超过5W的光伏组件；b）组件数量结合逆变器容配比选取，每排支架组件数量不少于10块（IP）/20块（2P）o

4.3支架选型及安装要求光伏支架的设计安装应符合IEC

62817、GB/T

29320、NB/T10115要求安装使用跟踪支架应满足以下要求a）支架尺寸设计应适配所选光伏组件；b）支架形式不限，推荐组件竖向安装，限位角根据支架厂家提供的范围选取；c）根据阵列宽度、限位角以及组件最低离地高度计算支架安装高度，如图1所示，阵列中心轴高度H按公式

（1）2式中h——组件最低离地高度，

0.5m3m；〜d——阵列宽度；B——限位角；d）阵列间距根据冬至日（北半球）/夏至日（南半球）真太阳时9:00阵列间无遮挡原则设计，如图2所示，阵列间距D按公式

（2）计算”•sinJecosD-B+Btan J式中d——阵列宽度；B——限位角；A——冬至日（北半球）/夏至日（南半球）真太阳时9:00太阳光线在与轴向垂直平面的投影与水平面的夹角；图2阵列间距示意图e）阵列长度由组件数量及安装间隙决定；f）支架轴向方位角朝向正南

4.4逆变器选型逆变器的选型应符合NB/T32004及以下要求a）逆变器型号根据组件功率、组件数量、组串接线方式选取，容配比宜在

0.

81.2之间；〜b）逆变器发电数据可现实并上传至监控平台，数据包括逆变器序列号、时间、输入电压、输入电流、输出功率、今日发电量等，数据上传时间间隔S5min,电压、电流、功率及发电量精确至小数点后一位；c）逆变器选取时，确保每排支架的发电数据均可独立统计

4.5跟踪支架控制器要求跟踪支架控制器要求应符合以下要求a）具有完整的通讯架构，可实时通讯、控制跟踪支架；b）集成智能跟踪技术；c）控制器跟踪精度为±1；d）具有自动模式、手动控制模式等；e）具备集成气象传感设备的功能；f）实时上传跟踪角度、气象数据等至监控平台

4.6对照组要求对照组应符合以下要求a）设置至少6排跟踪支架，分为实验组（智能跟踪阵列）和对照组（常规跟踪阵列），至少3排为一组，每组跟踪支架间存在相对高度差，支架间相对坡度宜在2%8%之间选取，两边支架高于中间支架，如图3〜所示；对照组实验组图3阵列排布示意图b）对比实验开始前，保证实验系统正常运转，进行实验组与对照组校准支架水平位置、跟踪角度精度、视日阶段及逆跟踪阶段发电功率，数据收集时间宜在10天以上，包含晴天及高散射辐照天气的数据，每种天气宜在3天以上

4.7数据监测平台数据监测平台应符合以下要求a）实时监测并显示跟踪角度、气象、发电数据等，数据记录时间间隔05min；b）存储历史数据，存储时间23个月，历史数据可导出5高散射辐照天气优化功能及测试方法

5.1功能定义高散射辐照天气条件下，跟踪支架转至指定角度以接收更多的散射辐照，不再按照常规跟踪角度转动

5.2功能要求高散射辐照天气优化功能应符合以下要求a）具备识别天气状态功能；b）高散射辐照天气，支架转至指定角度，光伏阵列具有发电量增益；c）短时间（W20inin）高散射辐照天气，不进行优化，即具备自动过滤短时间天气变化的功能；d）天气转为非高散射辐照天气，5min内恢复常规跟踪

5.3测试方法高散射辐照天气测试如下a）分别选取2排（或以上）支架为实验组和对照组，要求实验组与对照组发电量差异＜1%；b）在真实天气状态或模拟天气状态下测试，对照组按照常规跟踪，实验组开启智能跟踪；c）记录晴天实验组和对照组支架运行状态、发电差异；d）记录高散射辐照天气实验组和对照组支架运行状态；e）短时间（W20min）由非高散射辐照天气变为高散射辐照天气，再变为非高散射辐照天气，记录实验组和对照组支架运行状态；f）长时间（^30min）高散射辐照天气之后，转为非高散射辐照天气，记录实验组和对照组支架5min内的运行状态；g）在真实高散射辐照天气，收集并对比至少一个整天（一个日历天）实验组与对照组发电量，并对发电量进行归一化处理

5.4测试结果分析测试结果分析应符合以下要求a）晴天，实验组与对照组支架均按常规跟踪角度转动；b）高散射辐照天气，实验组转至指定角度，区别于对照组；c）短时间（W20n）in）天气变化，由非高散射辐照天气转为高散射辐照天气再转非高散射辐照天气,实验组仍按常规跟踪角度转动；d）由高散射辐照天气转非高散射辐照天气时，实验组5min内恢复常规跟踪角度；e）计算典型高散射辐照天气（一个日历天）发电量增益41，总有效时间应三3天，电量增益按o oA公式

（3）计算E=—实验一夕对照

（3）“对照1式中后班——发电量增益；£实验实验组归一化后的发电量；1——%照】——对照组归一化后的发电量6逆跟踪优化功能及测试方法

6.1功能定义识别阵列间因不平坦地势造成的阴影遮挡，优化逆跟踪角度，减少阴影遮挡导致的发电损失

6.2功能要求逆跟踪优化功能应符合以下要求a）识别阵列间阴影遮挡；b）调节逆跟踪角度减少阴影遮挡导致的发电损失；c）每排独立优化；d）优化完成后阵列间不存在严重的漏光现象（地面光亮区宽度W

0.07-D）；e）分别优化上/下午逆跟踪阶段的逆跟踪角度

6.3测试方法逆跟踪优化测试方法如下a）选取3排及以上支架为实验组，支架间存在高度差形成不平坦地势，中间支架低于两侧支架，阵列间相对坡度2%8%,选取相同数量且与实验组相同条件的支架作为对照组；〜b）在晴天的逆跟踪阶段进行对比实验；c）分别记录实验组与对照组中间支架被遮挡状态及发电功率，保证在中间支架上的组件均存在大于一块电池片尺寸的阴影遮挡，发电功率差异＜2%；d）分别记录上午及下午遮挡情况；e）优化实验组逆跟踪角度,记录实验组与对照组遮挡情况、地面漏光区宽度及跟踪角度；f）收集并对比逆跟踪阶段实验组和对照组中间支架上组件的发电量，并对发电量进行归一化处理

6.4测试结果分析测试结果分析应符合以下要求a）针对不平坦地势（坡度2%8%）优化逆踉踪角度（区别于常规逆跟踪角度），减小逆跟踪阶段阴影遮挡面〜积，不存在严重漏光现象（地面光亮区宽度＜

0.07・D）；b）计算逆跟踪阶段在一定时间内（＞30min）稳定发电量增益均，2,总有效时间应N6h,发电量增益按公式

（4）计算E=实验对照⑷2C