一种光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法与流程

本发明涉及光伏组件的技术领域，尤其是一种光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法。

背景技术：

随着光伏组件技术的升级，双面光伏组件的市场占比越来越大。双面光伏组件是指正、反面都能发电的太阳能组件。当太阳光照到双面光伏组件的时候，会有部分光线被周围的环境反射到双面光伏组件的背面，这部分光可以被电池吸收，从而对电池的光电流和效率产生一定的贡献。因此，发电量增益主要来自于背面，通过接收大气散射光及地表的反射光，进而提高组件整体发电量。

地表反射率，是指地表向各个方向上反射的太阳总辐射通量与到达该物体表面上的总辐射通量之比。地表反射率越高，越有利于双面光伏组件的发电量的提升。地表反射率可以通过遥感成像提供的辐射亮度值l或反照率p，二向性反射率分布函数brdf来获得。地表反射率的大小取决于地表的性质和状态。

但是，以上方法仍旧存在一些缺陷，具体如下：

一、这种办法的适用范围比较窄，很难能够直接获得所关心区域的遥感成像数据；

二、这种计算方法是在地面上方没有任何遮挡的情况下得到的，但是光伏电站建设后，数量庞大的太阳能组件会给地表带来很多遮挡；

三、光伏组件的安装有一定的倾角，其背面电池所能接收到的有效的辐射量并不是地表反射的所有的辐射量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏电站地表反射率测试装置，具有支架底座，所述的支架底座上安装有可调节高度的支架，所述的支架的上部安装有尺寸可调的遮光板，所述的遮光板的下方中间位置处安装有横置的可旋转角度的轴，所述的遮光板的中心区域安装有第一全辐射表和第二全辐射表，所述的第一全辐射表和所述的第二全辐射表均连接有用于记录测试时间段内遮光板上方和下方的太阳能总辐射的数据采集器。

进一步具体地限定，上述技术方案中，所述的第一全辐射表安装在所述的遮光板的上方中心区域，所述的第二全辐射表安装在所述的遮光板的上方中心区域。

或者，所述的第一全辐射表安装在所述的遮光板的上方中心区域，所述的第二全辐射表安装在所述的遮光板的下方中心区域。

进一步具体地限定，上述技术方案中，所述的第二全辐射表的规格与所述的第一全辐射表的规格相同。

进一步具体地限定，上述技术方案中，所述的第二全辐射表位于所述的第一全辐射表的正下方。

进一步具体地限定，上述技术方案中，所述的支架的数量为两个，两个支架平行分布，且所述的支架与所述的支架底座垂直设置，所述的支架与所述的轴垂直分布。

一种光伏电站地表反射率测试装置的测试方法，具体步骤如下：

步骤一、首先根据电站太阳能组件的安装高度和安装角度，调整支架的高度、遮光板的角度和遮光板的尺寸，使其与电站实际或设计文件一致；

步骤二、然后将第一全辐射表和第二全辐射表均安装在遮光板的上方中心区域，并分别记录同一段时间内两个全辐射表测到的太阳能总辐射值a和b，理论上a＝b，但是由于全辐射表测量误差的存在，一般情况下a≠b，这就需要对两个全辐射表测得的数据进行修正，两表之间的修正因子k＝a/b；

步骤三、再将第一全辐射表和第二全辐射表分别安装在遮光板上方的中心区域和下方的中心区域，并分别记录同一段时间内两个全辐射表测到的太阳能总辐射值c和d，地表反射率r计算公式如下：

r＝k*(d/c)＝(a/b)*(d/c)；

步骤四、再在整个电站选取n个典型位置，移动整个测试装置，重复步骤三，分别得到r1、r2、r3……rn；

步骤五、最终求出平均地表反射率r＝(r1+r2+r3+……+rn)/n。

本发明的有益效果是：本发明的一种光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法，具有以下优点：

一、可以模拟光伏组件对太阳光的遮挡；

二、可以同时接收入射到组件正面的太阳辐照量和反射到组件背面的太阳辐照量；

三、可以通过调节测试装置的角度，以用来测试在不同安装角度时的地表反射率；

四、进行计算时，为了消除两台辐照度计之间的相对误差，可以先同时安装在正面，测试一段时间后，两者所测结果之间的比值作为修正因子，对后续测试结果进行修正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图中的标号为：1、遮光板；2、轴；3、支架；4、第一全辐射表；5、第二全辐射表；6、支架底座；7、数据采集器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一侧”、“另一侧”、“两侧”、“之间”、“中部”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

见图1，本发明的一种光伏电站地表反射率测试装置，具有支架底座6，支架底座6上安装有可调节高度的支架3，支架3的上部安装有尺寸可调的遮光板1，遮光板1的下方中间位置处安装有横置的可旋转角度的轴2，遮光板1的中心区域安装有第一全辐射表4和第二全辐射表5，第一全辐射表4和第二全辐射表5均连接有用于记录测试时间段内遮光板1上方和下方的太阳能总辐射的数据采集器7。

其中，第一全辐射表4安装在遮光板1的上方中心区域，第二全辐射表5安装在遮光板1的上方中心区域。

或者，第一全辐射表4安装在遮光板1的上方中心区域，第二全辐射表5安装在遮光板1的下方中心区域。

第二全辐射表5的规格与第一全辐射表4的规格相同。第二全辐射表5位于第一全辐射表4的正下方。支架3的数量为两个，两个支架3平行分布，且支架3与支架底座6垂直设置，支架3与轴2垂直分布。

一种光伏电站地表反射率测试装置的测试方法，具体步骤如下：

步骤一、首先根据电站太阳能组件的安装高度和安装角度，调整支架3的高度、遮光板1的角度和遮光板1的尺寸，使其与电站实际或设计文件一致，如果电站还没有建设，则根据电站的设计文件中的要求；

步骤二、然后将第一全辐射表4和第二全辐射表5均安装在遮光板1的上方中心区域，并分别记录同一段时间内两个全辐射表测到的太阳能总辐射值a和b；具体地，将第一全辐射表4安装在遮光板1的上方中心区域，记录同一段时间内第一全辐射表4测到的太阳能总辐射值是a；将第二全辐射表5安装在遮光板1的上方中心区域，记录同一段时间内第二全辐射表5测到的太阳能总辐射值是b；理论上a＝b，但是由于全辐射表测量误差的存在，一般情况下a≠b，这就需要对两个全辐射表测得的数据进行修正，两表之间的修正因子k＝a/b；

步骤三、再将第一全辐射表4和第二全辐射表5分别安装在遮光板1上方的中心区域和下方的中心区域，并分别记录同一段时间内两个全辐射表测到的太阳能总辐射值c和d；具体地，将第一全辐射表4安装在遮光板1上方的中心区域，记录同一段时间内第一全辐射表4测到的太阳能总辐射值是c；将第二全辐射表5安装在遮光板1下方的中心区域，记录同一段时间内第二全辐射表5测到的太阳能总辐射值是d；地表反射率r计算公式如下：

r＝k*(d/c)＝(a/b)*(d/c)；

步骤四、再在整个电站选取n个典型位置，移动整个测试装置，重复步骤三，分别得到r1、r2、r3……rn；

步骤五、最终求出平均地表反射率r＝(r1+r2+r3+……+rn)/n。

本发明的光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法，可以模拟光伏组件对太阳光的遮挡；可以同时接收入射到组件正面的太阳辐照量和反射到组件背面的太阳辐照量；可以通过调节测试装置的角度，以用来测试在不同安装角度时的地表反射率；进行计算时，为了消除两台辐照度计之间的相对误差，可以先同时安装在正面，测试一段时间后，两者所测结果之间的比值作为修正因子，对后续测试结果进行修正。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。