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DustIQ污染测量系统的局部粉尘校准

时间：2021-08-30 12:16:03 来源：

虽然DustIQ工厂校准是针对Arizona测试粉尘进行的，但客户可以执行本地粉尘校准以测试不同的粉尘颜色。

污染会大大降低光伏电站的性能，具体取决于一年中的位置和时间[1,2,3]。幸运的是，可以清洁光伏电站，但是何时何地应该清洁模块？

为了回答这个问题，Kipp＆Zonen开发了DustIQ，这是一种新颖的污物测量系统，与其他现有的商用系统不同，它可以准确地测量污物量，同时避免日常清洁和移动零件或液体[4]。它还可以以相似的成本在整个工厂内提供多个传感器。

DustIQ系统

DustIQ系统由一块玻璃板（与光伏模块中的玻璃板相同）组成，该玻璃板安装在模块旁边或中间，以确保仪器遵循与模块相同的污染和清洁方式。在该玻璃板下面是两个传感器头，它们使用光学污染度测量（OSM）技术来测量来自玻璃板顶部的污染的散射光（图1）。

通过车载计算，由两个OSM传感器确定了由于污染导致的传输损耗。传输损耗和污染比（SR）彼此相关：在太阳正午前后，传输损耗= 100％–污染率。此SR定义为IEC 61724-1 [5]中污染的和清洁的PV板之间的短路电流Isc或最大功率Pmax之比。对于完全清洁的面板，SR为100％，对于弄脏的面板，其SR接近0％。即使污染是恒定的，SR在一天中也不是恒定的，而是在太阳正午时最大，并且在靠近日落和日出时会变小[3,6,7]。

独特的功能是污物测量不使用太阳的辐照度，因此它不受太阳的位置和其他天气条件的影响。该系统使用Modbus RTU协议进行通讯，就像所有Kipp＆Zonen Smart仪器以及合适的变频器和数据采集系统一样。

尘土颜色

弄脏的颜色可能会因位置而异，并且会影响OSM测得的散射光量以及相应的传输损耗。图3（a）中显示了不同灰尘颜色的示例。我们还在Kipp＆Zonen的实验室中测量了这些粉尘的颜色，发现对于非常不同的粉尘颜色（例如白色和黑色粉尘），响应差异很大，如图3（b）所示。同样，当可见的颜色差异很小时，例如与浅灰色或其他米色相比，米色的Arizona测试粉尘，响应差异也将很小。

我们使用板载硅电池扩展了DustIQ，如图2所示，这提供了进行局部灰尘校准的可能性。该板载硅电池具有与PV组件相同的光学和光谱特性，并通过将由于污染类型的整体而导致的信号损失与DustIQ信号联系起来，可以进行现场校准。

局部粉尘校准

虽然DustIQ工厂校准是针对Arizona测试粉尘的，但客户可以执行本地粉尘校准[8]以测试不同的粉尘颜色。为此，DustIQ配备了板载多晶硅电池。当DustIQ脏污时（图5 –参见顶部主图），在清洁前后分别测量内部硅电池的短路电流和散射光（图8）。内部电子设备确定局部灰尘的灰尘斜率，而DustIQ测量局部灰尘的传输损耗。

进行校准的前提条件是均匀地弄脏DustIQ，损失至少5-10％，有阳光直射/晴朗的天空，时间在太阳正午两小时之内。DustIQ应具有清晰的天空视野（例如：没有树木挡住阳光）。

框中提供了进行本地粉尘校准的逐步指南，如下所示：

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