导言
在选择时 总辐射表 用于太阳能监测项目时,买家常常面临一个实际问题:A级与B级总辐射表——哪个更适合项目?答案并非简单地选择更精确或更昂贵的传感器。它取决于辐照度数据将如何使用、项目规范要求什么,以及应用可以接受多大的测量不确定度。.
在 ISO 9060:2018, 标准下,A级和B级总辐射表具有不同的性能要求。当更严格的测量性能和长期数据稳定性至关重要时,通常选择A级;而B级可为常规光伏、气象和环境监测提供实用的平衡。.
在实际项目中,决策还需考虑测量目的、适用标准、GHI或POA要求、安装环境、校准和通信接口。本文解释了A级与B级之间的实际差异,帮助买家确定哪种总辐射表适合其应用。如果您正在比较不同的总辐射表技术,请参阅我们的指南 热电堆与硅基总辐射表 以更深入了解它们的差异和选择标准。.


A级与B级总辐射表:概览
A级和B级总辐射表均按照ISO 9060:2018进行分类,但它们针对不同级别的测量性能而设计。下表提供了快速比较;具体的性能差异和应用注意事项将在以下章节中讨论。.
| 系数 | A级 | B级 |
| 性能等级 | 更高 | 中级 |
| 测量要求 | 更严格 | 较不严格 |
| 长期稳定性 | 更严格 | 较不严格 |
| 响应和方向性能 | 更严格 | 较不严格 |
| 典型用途 | 参考和关键光伏监测 | 常规光伏和环境监测 |
| 费用 | 通常较高 | 通常较低 |


ISO 9060:2018对总辐射表等级意味着什么?
在比较A级与B级总辐射表时,ISO 9060:2018是理解其性能分级的主要参考依据。该标准采用A级、B级和C级,并依据多项性能参数对总辐射表进行评估,而非通过单一的整体准确度数值来划定等级。这为买家比较不同测量需求的太阳辐射传感器提供了更清晰的依据。如果您想了解IEC 61724如何影响光伏监测和传感器选型,我们的[IEC 61724指南]提供了实用概述。.
ISO 9060:2018定义了A级、B级和C级
ISO 9060:2018用A级、B级和C级体系取代了ISO 9060:1990中使用的二级标准、一级标准和二级标准术语。该分类涵盖响应时间、零偏移、非稳定性、非线性、方向响应、光谱误差、温度响应和倾斜响应。.
A级、B级和C级的主要限值包括:
| 性能参数 | A级 | B级 | C级 |
| 响应时间(95%) | <10 秒 | <20 秒 | <30 秒 |
| 零偏移A | ±7 瓦/平方米 | ±15 瓦/平方米 | ±30 瓦/平方米 |
| 非稳定性 | ±0.8% | ±1.5% | ±3% |
| 非线性 | ±0.5% | ±1% | ±3% |
| 方向响应 | ±10 瓦/平方米 | ±20 瓦/平方米 | ±30 瓦/平方米 |
| 晴空GHI光谱误差 | ±0.5% | ±1% | ±5% |
| 温度响应 | ±1% | ±2% | ±4% |
这些值代表ISO 9060:2018总辐射表分类中使用的部分验收限值。完整分类还包括其他条件,例如额外的零偏移标准、倾斜响应和信号处理误差。它们不应被视为单一的总体精度规格。.
A级和B级并非由单一精度数值定义
比较总辐射表时的一个常见错误是将分类简化为诸如“A级为±2%,B级为±3%”的说法。ISO 9060并非以这种方式定义等级。总辐射表的精度取决于多项性能特征,因此在选择传感器时,应结合所声明的ISO等级、技术规格和校准信息进行综合考量。.
“光谱平坦”和“快速响应”是什么意思?
ISO 9060:2018还引入了可与主等级标识配合使用的附加属性。光谱平坦表示总辐射表在相关波长范围内满足规定的光谱选择性要求。快速响应适用于95%响应时间低于0.5 s的仪器。当监测系统需要更好地控制光谱效应或需要捕捉太阳辐照度的快速变化时,这些属性可能很有用。.
对于采购方而言,实际问题并非简单地比较A级或B级孰高孰低。更有价值的问题是:总辐射表的性能是否与测量目的、适用项目标准及所需数据质量相匹配。.



A级总辐射表:何时需要?
当辐照度数据需要更严格的测量性能和更好的长期一致性时,通常选用A级总辐射表。根据ISO 9060:2018标准,A级在多项性能特征上有更严格的限值,包括零点偏移、非稳定性、非线性、方向响应、温度响应和倾斜响应。.
选择A级的实际原因并非仅仅因为它“更精确”,而是在辐照度数据用于技术评估、性能分析或长期参考测量时,对不同误差源的更严格控制具有重要价值。.
何时应选择A级总辐射表?
以下情况值得考虑A级:
- 太阳能资源评估: 辐照度数据用于评估站点的太阳能资源或支持长期能源分析。.
- 光伏性能监测: 总水平辐照度或阵列平面辐照度用于评估实际光伏系统性能或计算性能指标。.
- 参考测量: 传感器作为参考点,用于比较不同位置或监测系统的辐照度数据。.
- 研究与环境监测: 在长期运行期间,测量的一致性至关重要。.
- 项目规范: 招标文件、监测方案或技术规格明确要求ISO 9060:2018 A级。.
对于项目不要求这些更严格性能限值的常规监测,A级可能无法提供足够的额外价值来证明其更高成本的合理性。因此,选择应基于测量目的、项目要求和所需数据质量,而非仅依据等级。.



B级总辐射表:何时足够?
对于不需要A级更严格性能限值的应用,B级总辐射表是实用之选。根据ISO 9060:2018标准,B级在非稳定性、非线性、方向响应、温度响应和倾斜响应等参数上提供了明确的测量性能水平。对于许多常规太阳辐射监测应用,该性能水平可满足测量要求,无需指定A级的更高性能。.
B级适用于常规光伏监测、商业和分布式太阳能项目、气象站、农业监测、环境监测及次级辐照度测量点。它也适用于项目方案未指定A级的研究应用。对于多点监测系统,当所需测量性能可在多个位置实现而无需对每个传感器使用最高等级时,可考虑选用B级。.
然而,B级并非仅仅因为应用规模较小或更注重成本就是正确选择。如果招标或监测规范明确要求A级,传感器应满足该要求。当辐照度数据用于高价值性能验证、合同评估、第三方技术评估或需要更严格控制测量相关误差和不确定度的研究时,同样如此。在这些情况下,A级的更高性能要求可能是合理的。.
关键在于将总辐射表等级与测量目的、项目规范和所需数据质量相匹配。B级不应仅被视为A级的低精度或经济版本;它是一种不同的性能水平,适用于不需要A级更严格要求的应用。.



A级与B级总辐射表:实际差异何在?
A级与B级总辐射表之间的差异不仅仅是价格或某个总体精度指标的问题。ISO 9060:2018从多项特征评估总辐射表性能,包括非稳定性、非线性、方向响应、光谱误差、温度响应和倾斜响应。在实际应用中,这些差异决定了传感器在变化条件下和长期运行中捕获太阳辐照度的稳定性。.
测量稳定性
长期稳定性描述总辐射表测量性能在运行期间可能变化的程度。A级比B级有更严格的非稳定性要求,有助于限制测量随时间的漂移。当辐照度数据用于多年太阳能资源数据集、参考测量或长期光伏性能分析时,这一点尤为重要。.
然而,对于常规监测,A级更严格的稳定性要求并非总是必要。在选择更高等级之前,应考虑预期监测周期、数据比较要求以及测量漂移的后果。.
对变化辐照度的响应
当云层掠过光伏电站、日出日落期间或天气条件快速变化时,太阳辐照度可能迅速变化。响应时间决定总辐射表对这些变化的反应速度,以及短时辐照度变化在记录数据中的准确体现程度。.
重要的是不要假设A级自动意味着更快的响应。ISO 9060:2018将主等级分类与附加的“快速响应”特性分开处理。当需要捕获快速辐照度变化时,应独立于A级或B级 designation 检查实际响应时间规格。.
方向响应与倾斜响应
阳光到达总辐射表的角度会影响其测量结果,因此方向响应和倾斜响应对光伏监测尤为重要。GHI通常在水平面上测量,而POA辐照度则通过将传感器安装在光伏阵列平面进行测量。随着太阳在天空中移动,入射角不断变化。.
Class A对方向响应和倾斜响应的要求比Class B更为严格。当测量倾斜面辐照度或将数据用于详细的光伏性能分析时,这一差异更为重要。因此,传感器朝向、安装角度和测量平面应与总辐射表的等级分类一并考虑。.
光谱响应
总辐射表并非在单一波长下接收太阳辐射。太阳光的光谱分布随太阳位置、大气条件和天气而变化,而传感器本身具有特定的光谱响应。这些因素会影响测量信号与实际太阳辐照度的接近程度。因此,ISO 9060:2018将光谱误差纳入总辐射表性能特征之中。.
ISO 9060:2018还允许将“光谱平坦”作为附加属性而非独立等级。这在光伏监测和研究应用中可能具有重要意义,因为在这些应用中,测量需要在变化的光谱条件下保持一致。如果光谱性能对项目至关重要,应在产品规格中加以核实,而不能仅凭Class A或Class B的等级分类来推断。.
温度效应
总辐射表在真实的户外条件下运行,环境温度、传感器温度、风速和湿度全天都可能发生变化。因此,温度响应是可能影响辐照度测量的因素之一,尤其是在日温差或季节温差较大的地点。ISO 9060:2018将温度响应纳入总辐射表分类所用的特征之中。.
Class A对温度响应的要求比Class B更为严格,但仅凭等级分类并不能描述传感器的完整户外性能。在为长期现场使用选择总辐射表时,还应核查规定的温度响应、工作温度范围和实际安装环境。.
校准与长期数据
总辐射表的等级分类不能替代校准。长期测量质量还取决于传感器的校准、溯源性和校准结果相关的不确定度。ISO 9847:2023涵盖了通过与参考总辐射表比对进行总辐射表校准的方法,适用于符合ISO 9060 Class A、B和C要求的仪器。.
这就是为什么不能脱离校准信息来单独评估更高等级的传感器。对于长期监测,将ISO等级分类、校准质量、测量稳定性和适当的维护相结合,才能为判断预期数据质量提供更有意义的依据。.



用于太阳能光伏监测的Class A与Class B总辐射表对比
对于太阳能光伏项目,Class A与Class B总辐射表的选择在很大程度上取决于辐照度数据的用途。当项目规格不要求更严格的性能时,Class B传感器可能足以满足常规监测需求。当数据用于长期性能分析、参考测量或其他传感器相关差异可能影响结果的应用时,Class A则更为适用。.
测量平面也应予以考虑。GHI和POA测量服务于不同目的,倾斜响应、方向响应、稳定性和校准等因素的重要性可能因应用而异。在实践中,总辐射表等级应与测量目的和项目规格一并选择。.
GHI监测
对于GHI监测,总辐射表水平安装以测量水平面上接收的太阳辐射。光伏项目可使用GHI数据来跟踪场址辐照度条件、支持太阳能资源评估,或为比较不同运行时段提供参考。.
当GHI主要用于常规场址监测时,如果Class B满足规定要求,可能已经足够。当测量数据作为长期参考保留,或用于传感器稳定性及其他性能特征变化可能影响长期比较的分析时,Class A则更为适用。如需更全面地了解直接太阳辐射测量,请参阅 如何准确测量直接法向辐照度(DNI).
POA辐照度监测
POA辐照度测量光伏阵列平面上的太阳辐射,因此总辐射表通常按照阵列的倾角和朝向进行安装。与水平GHI测量相比,所得数据与光伏组件可获得的辐照度更为直接相关。.
这使得传感器性能在POA数据用于光伏分析时尤为重要。倾斜响应、方向响应和长期稳定性可能影响测量一致性,尤其是在较长的运行周期内。当其性能满足项目要求时,Class B可适用于常规监测;而当需要更严格的测量性能时,Class A可能更为优选。如需了解光伏应用中太阳辐照度测量的更多详情,请参阅 如何测量光伏系统的太阳辐照度.
性能比与光伏性能分析
当辐照度数据用于性能比(PR)或长期光伏性能分析时,测量一致性变得更加重要。其目的不仅仅是记录是否存在太阳辐射,而是在规定时间段内将可用辐照度与光伏系统发电量进行对比。.
这正是A级能够提供实际优势之处。其对非稳定性、非线性、温度响应和倾斜响应等特性的更严格要求,有助于保持更一致的辐照度数据集。校准同样重要,因为仅凭传感器分级并不能决定最终测量的质量。.
并非每个PR项目都自动需要A级总辐射表。实际需求应来自项目规范和适用的监测标准,包括适用的IEC 61724-1:2021。对买家而言,重要的是综合评估总辐射表的等级、实际性能规格、校准信息和预期测量平面,而不是仅凭A级或B级标签来选择传感器。.



A级与B级总辐射表:您应该购买哪一种?
并没有固定规则要求较大的光伏项目必须使用A级,或较小的项目可以使用B级。根据ISO 9060:2018,A级和B级代表多项测量特性上的不同性能水平。对买家而言,更有用的问题是辐照度数据将如何使用。研究、参考测量、可融资太阳能资源评估、长期数据集和高要求光伏性能监测通常值得考虑A级,尤其是当招标或项目规范有要求时。.
对于常规商业光伏监测、农业气象监测、环境监测或多点部署,当其性能满足项目要求时,B级可能是更实用的选择。基础教学或演示应用在允许的情况下也可使用C级。重要的是,光伏电站容量本身不应决定总辐射表的等级。在A级和B级之间进行选择之前,应综合考虑测量目的、适用标准、招标要求、所需数据质量、安装条件和校准。.




除了总辐射表等级,还应检查什么?
ISO等级只是规格的一部分。在比较总辐射表时,买家还应检查传感器的测量范围、响应、校准、输出和安装要求。这些细节决定了传感器是否适合监测系统和现场条件。.
测量范围和光谱范围
检查测量范围是否覆盖预期辐照度,例如许多光伏应用为0–2000 W/m²。光谱范围也很重要,因为即使具有相同的ISO等级,不同传感器也不一定对相同波长范围作出响应。.
响应时间和测量性能
响应时间显示传感器对辐照度变化的反应速度。检查制造商规定的是95%还是99%响应,然后审查非线性、温度响应、方向响应和倾斜响应。这些规格比单纯选择被描述为“快速”的传感器更有用。”
校准和长期稳定性
索取校准证书和溯源信息,尤其是当数据将用于光伏性能分析或长期监测时。年度稳定性也值得检查。ISO分级设定了性能限值,但定期校准和适当维护仍会影响测量一致性。.
输出、安装和维护
确保输出与监测系统匹配,例如mV、4–20 mA或RS485/Modbus。安装也很重要:GHI测量需要水平定位,而POA测量应与光伏阵列平面匹配。在调试前应考虑圆顶清洁、遮挡和电缆安装。.



A级与B级总辐射表:常见购买误区
仅根据价格选择A级还是B级总辐射表是常见误区。较低价格的传感器可能适合常规监测,而当项目要求更严格的测量性能时,更高级别的传感器可能是合理的。买家还应避免将A级或B级视为单一的准确度百分比。根据ISO 9060:2018,分级基于多项性能特性,包括非线性、非稳定性、方向响应、温度响应和倾斜响应。.
另一个常见误区是将ISO 9060:2018与IEC 61724-1混淆。ISO 9060对总辐射表性能进行分类,而IEC 61724-1涉及光伏系统性能监测。校准和安装也需要注意:调平、安装角度、遮挡、圆顶清洁度和校准都会影响现场数据。在比较响应时间时,也要检查测量定义——例如,在不考虑各规格含义的情况下,95%响应时间不能直接与99%响应时间进行比较。.
结论
在比较A级与B级总辐射表时,并不存在普遍适用的最优选择。当更严格的性能和更高的辐照度数据置信度至关重要时,A级更为合适;而对于常规光伏和环境监测,B级则是实用之选。关键在于将传感器等级与实际测量需求相匹配。.
ISO 9060:2018定义了总辐射表的分级,而IEC 61724-1则规定了光伏性能监测的要求。价格应排在这些要求之后,而非之前。合适的传感器还取决于您需要的是GHI还是POA测量、安装位置以及数据采集方式。.
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