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技術(shù)文章
【FT-TZ1】光伏電站的發(fā)電原理是將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能，太陽輻射強度的變化直接決定電站的發(fā)電效率與發(fā)電量，因此配置太陽輻射監(jiān)測站是保障電站穩(wěn)定運行與效益的舉措。
光伏電站的發(fā)電量并非恒定數(shù)值，會隨太陽輻射強度、時長的變化而波動。輻射監(jiān)測站可實時采集所在區(qū)域的太陽輻射數(shù)據(jù)，包括總輻射、直射輻射等關(guān)鍵信息，為發(fā)電量預(yù)測提供準確依據(jù)?；谶@些數(shù)據(jù)，電站運營方能夠提前制定發(fā)電計劃，合理調(diào)配電力輸出，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，同時也能為電網(wǎng)調(diào)度提供可靠參考，避免因發(fā)電量波動對電網(wǎng)造成沖擊。
在光伏電站運行過程中，組件積塵、遮擋、老化等問題會導(dǎo)致發(fā)電效率下降。通過對比輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際發(fā)電量數(shù)據(jù)，運營方可以快速判斷電站是否處于正常運行狀態(tài)。如果實際發(fā)電量低于輻射數(shù)據(jù)對應(yīng)的理論發(fā)電量，說明電站可能存在設(shè)備故障或運維漏洞，工作人員可據(jù)此及時開展檢修維護工作，清理組件表面積塵、移除遮擋物、更換老化部件，從而恢復(fù)電站發(fā)電效率，減少能源損耗。
此外，太陽輻射監(jiān)測站的數(shù)據(jù)還能為光伏電站的長期規(guī)劃提供支持。通過積累長期的輻射數(shù)據(jù)，可分析所在區(qū)域的太陽輻射資源分布規(guī)律，為電站的擴容、組件布局調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐，幫助投資者做出更科學(xué)的決策，提升電站的長期投資回報率。
一、產(chǎn)品概述
FT-TZ1太陽能輻射標準觀測站可對太陽的總輻射、散射輻射、直接輻射、反射輻射、凈輻射、紫外輻射、光譜輻射、分光譜輻射及光合有效輻射等各種類型的太陽輻射能量數(shù)據(jù)進行測量，并可將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆破脚_，方便客戶查看以及統(tǒng)計分析。
該觀測站主要由采集器、傳感器、供電系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、立桿支架、云平臺等六部分組成。
二、產(chǎn)品特點
供電:DC12V
輸出:RS485 MODBUS RTU協(xié)議
供電方式:太陽能供電/DC12V/AC220V/UPS
波特率:4800—115200默認波特率：9600
工作溫度：-30°C?+70°C
存儲溫度：-40°C~+80°C
工作濕度：0~100%RH
防護等級：IP65
通訊模式：Wifi/GPRS/RS485/無線點對點
輸出航插：IP68 SP13-6
數(shù)據(jù)接收模式：無線數(shù)據(jù)云平臺APP/PC/網(wǎng)頁有線單機軟件二次開發(fā)通訊接口
承載形式：固定支架3m
三、傳感器參數(shù)
| 簡易總輻射 | 用來測量光譜范圍為0.3-3μm太陽總輻射，如果將感應(yīng)面向下可測量反射輻射，加遮光環(huán)還可以測量散射輻射。 光譜范圍：0.3～3μm 測量范圍：0～1500W/m2 供電方式：DC 12V 輸出形式：RS485 響應(yīng)時間：＜45s 溫度相關(guān)：＜±0.08%℃ 余弦響應(yīng)：＜±10%（太陽高度角10°時） 非線性：＜±5% 年變化率：＜±2% 工作環(huán)境：溫度-40℃～50℃濕度≤100%RH |
| TBQ總輻射 | 主要用來測量波長范圍為0.3～3微米的太陽總輻射。如水平向下放置可測量反射輻射，加散射遮光環(huán)可測量散射輻射。 由雙層石英玻璃罩、感應(yīng)元件、遮光板、表體、干燥劑等部分組成。感應(yīng)元件是該表的核心部分，它由快速響應(yīng)的繞線電鍍式熱電堆組成。感應(yīng)面涂3M無光黑漆，感應(yīng)面為熱結(jié)點，當(dāng)有陽光照射時溫度升高，它與另一面的冷結(jié)點形成溫差電動勢，該電動勢與太陽輻射強度成正比。 測試范圍：0～2000W/m2 分辨率1W/㎡ 準確度±5% 靈敏度：7～14μV／w.m-2 響應(yīng)時間：≤35秒(99％) 內(nèi)阻：約350Ω 光譜范圍：0.3～3μm. 年穩(wěn)定性：±2％內(nèi)阻約350Ω 余弦響應(yīng)：≤±7％(太陽高度角10°時) 方位響應(yīng)誤差：≤5%（太陽高度角10°時） 工作環(huán)境溫度：-40℃～+50℃ |
| 紫外輻射傳感器 | 采用光電測探器，接收紫外光波電信號。該產(chǎn)品用來測量大氣中的太陽紫外線輻射（UVAB波長范圍）的精密儀器 測量范圍：0～400mW/m2 光譜范圍：280～400nm 供電方式：DC 5V/DC12V 輸出形式：電壓：0-2.5V，RS485 工作環(huán)境：溫度-50℃～50℃ |
| 全自動直輻射 | 測量垂直太陽表面（視角約0.5°）的輻射和太陽周圍很窄的環(huán)形天空的散射輻射稱為太陽直接輻射，用直接輻射表測量。 1、靈敏度：7～14μV∕W.m-2 2、時間常數(shù)：≤15S(99%)； 3、內(nèi)阻：約80歐姆； 4、跟蹤精度：＜168h±1°； 5、敞開角：4°； 6、年穩(wěn)定性：±1%(靈敏度變化率)； 7、工作環(huán)境：-45℃～+45℃； 8、供電：DC12V； 9、測量范圍：0～2000W/m2； 10、信號輸出：0～20mV； 11、測量精度：工作表＜5%；標準表＜2%； 12、電源極性：紅+DC12V黑0 |
| 散射輻射 | 由總輻射表和遮光環(huán)兩部分組成。遮光環(huán)的作用是保證從日出到日落能連續(xù)遮住太陽直接輻射。遮光環(huán)由遮光環(huán)圈、標尺、絲桿調(diào)整螺旋、支架、底盤組成。遮光環(huán)圈的寬度為65mm，直徑為400mm，固定在標尺的絲桿調(diào)整螺旋上，標尺上刻有緯度刻度與赤緯刻度。標尺與支架固定在底盤上，應(yīng)根據(jù)架射地點的地理緯度而固定。 測試范圍：0～2000W/m2，分辨率1W/㎡，準確度±5%靈敏度：7～14μV／w.m-2響應(yīng)時間：≤35秒(99％)內(nèi)阻：約350Ω光譜范圍：0.3～3μm.年穩(wěn)定性：±2％內(nèi)阻約350Ω余弦響應(yīng)：≤±7％(太陽高度角10°時)方位響應(yīng)誤差：≤5%（太陽高度角10°時）工作環(huán)境溫度：-40℃～+50℃ |
| 凈輻射 | 新型凈全輻射表被用來測量由天空向下投射的和地球表面向上投射的全波段輻射量的凈差值。測量范圍為0.3～3微米的短波輻射和3～50微米的地球輻射。主要用來研究地球熱量收支的狀況，可應(yīng)用于氣象研究、熱應(yīng)力和熱量平衡研究、高速公路路況監(jiān)測。 該表的工作原理為熱電效應(yīng)，感應(yīng)部分是由康銅絲鍍銅組成的熱電堆，熱電堆的上面涂3M無光黑漆。兩個熱電堆分別接收太陽輻射和大地輻射。由于上下感應(yīng)面吸收的輻射強度不同，使得熱電堆兩端產(chǎn)生溫度差異，其輸出電動勢與感應(yīng)面接收到的輻射強度差值成正比。 為了防止風(fēng)、雨對輻射表輸出的影響及保護感應(yīng)面，該表裝有既能透過短波輻射（0.3～3微米）又能透過長波輻射（3～100微米）的半球形專用聚乙烯薄膜罩. 1.光譜范圍：3～50μm（長波輻射） 2.0.3～3μm（短波輻射） 3.測量范圍：-300～+1000W/m2 4.響應(yīng)時間：≤35秒(99％) 5.內(nèi)阻：約350Ω 6.年穩(wěn)定性：≤±2％ 7.感應(yīng)面一致性：±15％ 8.溫度特性：±2％(-20℃～+40℃) 9.地盤直徑：Φ120mm 10.長度：307mm 11.聚乙烯薄膜罩：Φ33mm |
| 日照時數(shù)傳感器 | 用于連續(xù)測量日照時數(shù)，當(dāng)照射在儀器上的直接輻射大于某預(yù)設(shè)閾值時，被采集器自動記錄下來，作為日照時數(shù)。儀器本身沒有移動部件、耗電量低，能夠勝任野外的長期觀測使用 統(tǒng)計每分鐘的日照有無，每天零點清零. 測量范圍：0～24h 分辨率：0.1h 光譜范圍：0.3～3μm 響應(yīng)時間：＜5s 余弦響應(yīng)：＜±10%（太陽高度角10°時） 非線性：＜±2% 年變化率：＜±2% 供電方式：DC5V 輸出形式：RS485 工作環(huán)境：溫度-50℃～85℃，濕度≤100%RH |
| 光合有效輻射表 | 又稱光量子數(shù)，主要用于測量400～700nm波長范圍內(nèi)的自然光的光合有效輻射，并且使用簡單，可直接與數(shù)字電壓表或數(shù)據(jù)采集器相連，可在全天候條件下使用。 該表采用硅光探測器，并通過一個400～700nm的光學(xué)濾光器。當(dāng)有光照射時，產(chǎn)生一個與入射輻射強度成正比的電壓信號，并且其靈敏度與入射光的直射角度的余弦成正比 光譜范圍：400～700nm 量程：0-2000 W/m2 供電方式：DC 5V 輸出形式：電壓：0～2.5V/RS485 響應(yīng)時間：約1s（99%） 溫度相關(guān)：0.05%/℃ 余弦校正：上至80°入射角 工作溫度：-40°至65° 相對濕度：0～100% |
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