Giới thiệu
Hệ thống giám sát PV không chỉ ghi lại bức xạ mặt trời. Dữ liệu đo lường của nó được sử dụng để đánh giá hiệu suất nhà máy, xác định tổn thất tiềm ẩn và hỗ trợ đánh giá hiệu suất. Trong thực tế, thách thức không chỉ đơn thuần là chọn cảm biến chính xác. Cấp giám sát, các thông số yêu cầu, lắp đặt cảm biến, hiệu chuẩn và chất lượng dữ liệu đều ảnh hưởng đến việc dữ liệu thu thập được có tính đại diện và hữu ích hay không.
IEC 61724 không chỉ đơn thuần là một thông số kỹ thuật cảm biến. IEC 61724-1:2021 cung cấp một khuôn khổ cho việc giám sát hiệu suất hệ thống quang điện, bao gồm thiết bị giám sát, phương pháp đo lường, chất lượng dữ liệu và các cấp giám sát. Thiết lập đo lường yêu cầu có thể thay đổi tùy theo cấu hình PV và mục đích giám sát. Ví dụ, hệ thống hai mặt có thể yêu cầu các phép đo bức xạ bổ sung để tính đến đóng góp từ phía sau.
Hướng dẫn này giải thích các yêu cầu chính của IEC 61724 và kết nối chúng với việc lựa chọn cảm biến thực tế. Nó bao gồm các cấp giám sát, đo lường bức xạ và nhiệt độ, giám sát gió và bụi bẩn, lắp đặt cảm biến, hiệu chuẩn, thu thập dữ liệu và các điểm chính cần kiểm tra khi chỉ định hệ thống giám sát PV.
IEC 61724 có ý nghĩa gì đối với hệ thống giám sát PV?
IEC 61724-1:2021 cung cấp các yêu cầu và khuyến nghị cho việc giám sát hiệu suất hệ thống quang điện. Nó bao gồm thiết bị, phương pháp đo lường, các thông số được giám sát và chất lượng dữ liệu cần thiết để thu thập dữ liệu hiệu suất có ý nghĩa từ hệ thống PV. Trong các dự án thực tế, nó cung cấp một khuôn khổ chung để quyết định những gì cần đo lường và cách cấu hình hệ thống giám sát.
Nó không chỉ liên quan đến cảm biến. Giá trị của dữ liệu giám sát PV phụ thuộc vào quy trình đo lường hoàn chỉnh: Cảm biến → Lắp đặt → Thu thập dữ liệu → Chất lượng dữ liệu → Phân tích hiệu suất. Ví dụ, một cảm biến bức xạ chính xác không thể cung cấp dữ liệu đại diện nếu nó được đặt không đúng vị trí, bảo trì kém hoặc kết nối với hệ thống ghi lại các phép đo không đúng cách. Nguyên tắc tương tự áp dụng cho các phép đo nhiệt độ, gió và bụi bẩn.
Đối với việc lựa chọn thiết bị, cấp giám sát và các thông số đo lường yêu cầu nên được xác định trước khi chọn từng cảm biến. Điều này cung cấp cơ sở thực tế để phù hợp độ chính xác của cảm biến, phạm vi đo lường, phương pháp lắp đặt, giao diện truyền thông và yêu cầu bảo trì với dự án PV thực tế.
IEC 61724-1:2021: Những gì đã thay đổi?
Đối với bất kỳ ai chỉ định hệ thống giám sát PV, phiên bản 2021 quan trọng vì một số thay đổi của nó ảnh hưởng đến cách cấu hình các cấp giám sát, đo lường bức xạ và đo lường bụi bẩn. Bạn không cần đọc mọi điều khoản để hiểu tác động thực tế. Ba lĩnh vực đặc biệt liên quan khi lựa chọn và áp dụng cảm biến giám sát PV.
Cấp C đã bị loại bỏ
IEC 61724-1:2021 sử dụng hệ thống giám sát Cấp A và Cấp B, trong khi danh mục Cấp C từ phiên bản trước đã bị loại bỏ. Do đó, cấp giám sát cần được thiết lập trước khi xác định thiết bị đo lường và yêu cầu cảm biến cho một dự án.
Giám sát PV hai mặt
Các mô-đun hai mặt nhận bức xạ trên cả bề mặt trước và sau. Đối với các hệ thống này, cấu hình giám sát có thể cần xem xét bức xạ phía sau và bức xạ phản xạ, tùy thuộc vào thiết kế PV và mục đích giám sát. Điều này làm cho loại cảm biến, vị trí đo lường và hình học lắp đặt trở nên quan trọng hơn so với việc chỉ chọn cảm biến dựa trên thông số kỹ thuật độ chính xác của nó.
Đo lường bức xạ và bụi bẩn
Phiên bản 2021 cũng cập nhật các yêu cầu liên quan đến đo lường bức xạ và đánh giá bụi bẩn. Trong các dự án thực tế, các phép đo này không chỉ phụ thuộc vào cảm biến mà còn phụ thuộc vào hiệu chuẩn, lắp đặt, vệ sinh và độ ổn định đo lường lâu dài. Vì lý do này, cảm biến bức xạ và bụi bẩn nên được coi là một phần của thiết lập giám sát hoàn chỉnh thay vì các thiết bị độc lập.
Điểm mấu chốt thực tế rất đơn giản: xác định cấp giám sát và các phép đo yêu cầu trước, sau đó chọn cảm biến và phương pháp lắp đặt phù hợp với chúng. Điều này trở nên đặc biệt quan trọng khi nhà máy sử dụng mô-đun hai mặt hoặc yêu cầu phân tích hiệu suất chi tiết hơn.
IEC 61724 Cấp A so với Cấp B
Cấp A cung cấp các yêu cầu giám sát khắt khe hơn Cấp B. Sự khác biệt chủ yếu được phản ánh ở chất lượng đo lường yêu cầu, thiết bị giám sát, kiểm soát lắp đặt và bảo trì hệ thống giám sát PV.
| Mức giám sát | Chất lượng đo lường cao hơn | Chất lượng đo lường vừa phải |
| Yêu cầu thiết bị | Khắt khe hơn | Ít khắt khe hơn |
| Cài đặt | Kiểm soát chặt chẽ hơn các điều kiện đo lường | Yêu cầu đơn giản hơn |
| Bảo trì | Khắt khe hơn | Ít khắt khe hơn |
| 主要用途 | Giám sát hiệu suất chi tiết | Giám sát hiệu suất chung |
Chỉ riêng công suất nhà máy không quyết định cấp giám sát. Mục đích dự án, chất lượng đo lường yêu cầu, cấu hình PV và yêu cầu đánh giá hiệu suất nên được xem xét cùng nhau. Một nhà máy lớn hơn không tự động yêu cầu Cấp A, cũng như một nhà máy nhỏ hơn không tự động bị giới hạn ở Cấp B.
Cấp giám sát IEC so với Cấp Pyranometer
Một điểm dễ bị bỏ qua khi mua pyranometer: IEC 61724 Cấp A/B và ISO 9060 Cấp A/B không phải là cùng một phân loại.
IEC 61724 Cấp A và Cấp B mô tả hệ thống giám sát hiệu suất PV, trong khi ISO 9060 Cấp A và Cấp B mô tả phân loại hiệu suất của pyranometer. Hai phân loại này liên quan đến chất lượng đo lường, nhưng chúng áp dụng cho những thứ khác nhau.
Sự phân biệt này rất quan trọng khi chỉ định cảm biến bức xạ. Đầu tiên xác định các yêu cầu giám sát của dự án PV. Sau đó chọn pyranometer theo hiệu suất đo lường yêu cầu, phân loại ISO áp dụng, mặt phẳng đo lường, hiệu chuẩn và điều kiện lắp đặt.
Nếu bạn đang so sánh pyranometer Cấp A và Cấp B, hướng dẫn của chúng tôi “Nhật xạ kế Cấp A so với Cấp B: Bạn cần loại nào?” giải thích sự khác biệt giữa hai phân loại ISO 9060 và các điểm thực tế cần kiểm tra trước khi mua.
Cảm biến nào được sử dụng trong giám sát PV IEC 61724?
Hệ thống giám sát PV sử dụng các cảm biến khác nhau để đo bức xạ, nhiệt độ mô-đun, điều kiện thời tiết và bụi bẩn. Cấu hình yêu cầu thay đổi tùy theo cấp giám sát và thiết kế nhà máy PV. Việc lựa chọn cảm biến nên bắt đầu từ các thông số cần thiết cho phân tích hiệu suất.
Cảm biến bức xạ POA
Bức xạ POA đo bức xạ mặt trời nhận được trên cùng mặt phẳng với các mô-đun PV. Nó cung cấp tham chiếu cho năng lượng mặt trời sẵn có cho dàn pin và là đầu vào quan trọng cho phân tích hiệu suất.
Độ nghiêng và hướng của cảm biến phải khớp với dàn pin PV. Cũng cần tránh bóng râm và vật cản. Cảm biến Yên Đài TBQ-2C là một pyranometer nhiệt điện được thiết kế để đo bức xạ mặt trời và có thể được sử dụng trong giám sát bức xạ PV.
Đo GHI
GHI đo bức xạ mặt trời nhận được trên bề mặt nằm ngang. Nó cung cấp tham chiếu cho nguồn năng lượng mặt trời tại địa điểm và có thể hỗ trợ phân tích hiệu suất PV.
GHI và POA không nên được coi là các phép đo có thể thay thế cho nhau. GHI sử dụng mặt phẳng tham chiếu nằm ngang, trong khi POA tuân theo hướng của dàn pin PV. TBQ-2C có thể được sử dụng để đo bức xạ mặt trời toàn cầu.
Mô-đun cảm biến nhiệt độ
Nhiệt độ mô-đun ảnh hưởng đến sản lượng điện của PV và có thể khác đáng kể so với nhiệt độ không khí xung quanh. Đo trực tiếp mô-đun cung cấp thông tin hữu ích hơn khi giải thích những thay đổi trong sản lượng điện.
Cảm biến phải duy trì tiếp xúc nhiệt tốt với một mô-đun đại diện. Cảm biến nhiệt độ mô-đun của Yantai Sensor hỗ trợ giám sát môi trường PV, trong khi XF500S-CWB tích hợp đo nhiệt độ mô-đun vào một hệ thống giám sát PV nhỏ gọn.
Cảm biến nhiệt độ môi trường và thời tiết
Nhiệt độ môi trường cung cấp thông tin môi trường cơ bản cho phân tích hiệu suất PV. Tốc độ và hướng gió giúp giải thích sự tản nhiệt từ các mô-đun và điều kiện thay đổi của địa điểm.
XF500S-CWB tích hợp nhiệt độ môi trường, độ ẩm, nhiệt độ mô-đun, tốc độ gió, hướng gió, áp suất khí quyển và bức xạ POA trong một đơn vị giám sát nhỏ gọn. Nó phù hợp cho các dự án cần nhiều thông số môi trường PV từ một thiết bị duy nhất.
Cảm biến bụi bẩn
Bụi và các chất ô nhiễm bề mặt khác có thể làm giảm bức xạ đến các mô-đun PV. Cảm biến bụi bẩn giúp định lượng hiệu ứng này và cung cấp dữ liệu hữu ích cho các quyết định vệ sinh.
DustLV được thiết kế để giám sát ô nhiễm mô-đun quang điện. Nó theo dõi ô nhiễm bề mặt thông qua đo lường quang học và cung cấp chỉ số trạng thái ô nhiễm để giám sát liên tục.
Bức xạ phía sau và Albedo cho PV hai mặt
Các mô-đun hai mặt cũng nhận bức xạ trên bề mặt phía sau của chúng. Do đó, việc giám sát có thể bao gồm bức xạ phía sau hoặc bức xạ phản xạ, tùy thuộc vào bố trí PV và mục đích đánh giá.
Vị trí cảm biến trở nên đặc biệt quan trọng trong ứng dụng này vì bức xạ phía sau thay đổi theo chiều cao mô-đun, khoảng cách hàng, bề mặt đất và điều kiện xung quanh. RYQ-3 có thể được cấu hình cho các ứng dụng giám sát bức xạ PV yêu cầu các phép đo bức xạ bổ sung.
Làm thế nào để kết hợp các thông số PV với cảm biến?
Việc lựa chọn cảm biến nên bắt đầu với thông số cần đo, sau đó xem xét thiết kế nhà máy PV, mục đích giám sát, chất lượng đo lường và điều kiện lắp đặt. Bảng dưới đây cung cấp tài liệu tham khảo thực tế để kết hợp các thông số giám sát PV phổ biến với các loại cảm biến phù hợp.
| Thông số PV | Những gì nó cho bạn biết | Cảm biến điển hình |
| Bức xạ POA | Bức xạ mặt trời nhận được bởi mặt phẳng mảng PV | Pyranometer / cảm biến bức xạ |
| GHI | Bức xạ mặt trời trên mặt phẳng nằm ngang | Máy đo bức xạ mặt trời |
| Nhiệt độ mô-đun | Nhiệt độ hoạt động của các mô-đun PV | Cảm biến nhiệt độ mô-đun |
| Nhiệt độ môi trường | Nhiệt độ không khí xung quanh | Cảm biến nhiệt độ |
| Độ ẩm | Độ ẩm của địa điểm và điều kiện môi trường | Cảm biến độ ẩm |
| Tốc độ gió | Sự chuyển động của không khí và điều kiện làm mát mô-đun | Máy đo gió |
| Hướng gió | Điều kiện luồng không khí cục bộ | Cảm biến hướng gió |
| Bụi bẩn | Ô nhiễm bề mặt mô-đun và tổn thất liên quan | Cảm biến bụi bẩn |
| Bức xạ phía sau | Bức xạ có sẵn cho bề mặt phía sau mô-đun hai mặt | Cảm biến bức xạ |
| Suất phản chiếu | Bức xạ phản xạ bởi bề mặt đất | Hệ thống đo Albedo |
Một nhà máy PV cần bao nhiêu cảm biến?
Không có số lượng cảm biến cố định cho mọi nhà máy PV. Số lượng cần thiết phụ thuộc vào cấp giám sát, kích thước nhà máy, bố trí địa điểm, hướng mô-đun, cấu hình tracker, thiết kế hai mặt và sự biến đổi môi trường cục bộ.
Một cách tiếp cận thực tế là đặt đủ cảm biến để nắm bắt sự khác biệt có ý nghĩa trên toàn bộ cánh đồng PV. Mục tiêu không phải là lắp đặt càng nhiều cảm biến càng tốt, mà là thu được các phép đo đại diện cho các khu vực được giám sát.
Đối với mua sắm, số lượng cảm biến do đó nên được xác định cùng với bố trí nhà máy và yêu cầu giám sát thay vì chỉ chọn từ công suất nhà máy.
Cảm biến giám sát PV nên được lắp đặt ở đâu?
Vị trí cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến việc dữ liệu thu thập có đại diện cho cánh đồng PV hay không. Do đó, mỗi cảm biến nên được lắp đặt theo những gì nó đo và điều kiện xung quanh mảng.
Cảm biến bức xạ
Lắp đặt cảm biến bức xạ trong cùng mặt phẳng và hướng với mảng PV được giám sát. Tránh bóng râm từ các mô-đun, cấu trúc, cây cối hoặc thiết bị khác, và giữ cảm biến có thể tiếp cận để vệ sinh và kiểm tra.
Mô-đun cảm biến nhiệt độ
Gắn cảm biến chắc chắn trên một mô-đun PV đại diện và duy trì tiếp xúc nhiệt ổn định với bề mặt mô-đun. Mô-đun được chọn nên phản ánh điều kiện hoạt động điển hình trong khu vực được giám sát thay vì một vị trí bất thường trong mảng.
Cảm biến gió
Chọn vị trí có luồng không khí không bị cản trở và giữ cảm biến xa các cấu trúc, thiết bị hoặc các nguồn nhiễu loạn cục bộ khác. Chiều cao lắp đặt phù hợp với bố trí PV và mục đích đo lường.
Cảm biến bụi bẩn
Đặt cảm biến bụi bẩn ở nơi tiếp xúc bụi đại diện cho các mô-đun PV được giám sát. Nó nên dễ tiếp cận để vệ sinh, kiểm tra và bảo trì định kỳ.
Độ chính xác, hiệu chuẩn và bảo trì cảm biến
Một cảm biến có thể trông tốt trên giấy và vẫn cho dữ liệu kém trong thực tế. Khi so sánh các cảm biến giám sát PV, hãy kiểm tra phạm vi đo, đáp ứng, độ ổn định, điều kiện hoạt động và các yêu cầu đo lường áp dụng cho dự án. Thông số kỹ thuật của cảm biến cần phù hợp với điều kiện nơi nó sẽ thực sự được lắp đặt.
Kiểm tra độ chính xác
Độ chính xác chỉ là một con số trên bảng dữ liệu. Hãy xem xét phạm vi đo, thời gian đáp ứng, độ ổn định và nhiệt độ hoạt động. Đối với cảm biến bức xạ, hiệu suất đo lường và điều kiện lắp đặt đặc biệt quan trọng vì các lỗi nhỏ có thể ảnh hưởng đến phân tích hiệu suất sau này.
Kiểm tra hiệu chuẩn
Yêu cầu giấy chứng nhận hiệu chuẩn trước khi đặt hàng. Cũng nên kiểm tra ngày hiệu chuẩn, khả năng truy xuất nguồn gốc và khoảng thời gian hiệu chuẩn lại được khuyến nghị. Những chi tiết này trở nên quan trọng khi dữ liệu giám sát sẽ được sử dụng để đánh giá nhà máy dài hạn hoặc so sánh với các hồ sơ đo lường khác.
Check Maintenance
Most maintenance is straightforward: keep the sensing surface clean, check the sensor position, inspect cables and connectors, and make sure the mounting has not shifted. The required frequency depends on the site. Dusty locations may need more frequent cleaning, while exposed outdoor equipment needs regular checks for weather or mechanical damage.
Sensor accuracy is only one part of measurement quality. Installation, calibration, and maintenance also affect the final data.
How IEC 61724 Data Supports PV Performance Analysis?
Once the monitoring system is running, each sensor provides a different piece of the performance picture. Irradiance shows how much solar energy was available to the PV array, while module temperature helps explain temperature-related changes in output. Wind and other environmental measurements add context to changing site conditions, and soiling data can help identify losses caused by dust and surface contamination.
These measurements become much more useful when they are analyzed together with the plant’s electrical output. IEC 61724 provides a common framework for collecting and using this data, making it easier to track performance, investigate unusual output, and understand the factors behind changes in generation. This is why sensor selection matters. The quality and representativeness of the measurements directly affect the quality of the performance analysis.
Kết luận
IEC 61724 provides a practical framework for collecting and using PV performance data. For a monitoring project, the key is to match the monitoring class and PV configuration with the right measurement parameters, sensor specifications, installation conditions, and maintenance plan. Good monitoring depends on the whole measurement setup, not a sensor specification alone.
Yantai Sensor provides irradiance, temperature, weather, and soiling sensing options for PV monitoring applications, with different measurement ranges and communication interfaces available for project requirements. Liên hệ Yantai Sensor and share your PV plant configuration and monitoring parameters with our team. We can help you discuss a suitable sensor setup for your project.
