T/CPIA 0079-2024 柔性支架应用场景下光伏组件测试方法

ICS 27,160
CCS F12
团体标准
T/CPIA 0079—2024
柔性支架应用场景下光伏组件测试方法
Specification for testing of photovoltaic modules in flexible support application
2024 - 08 - 30 发布2024 - 09 - 15 实施
中国光伏行业协会 发布

目次
前言................................................................................. III
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 总则................................................................................ 1
4.1 基本原则........................................................................ 1
4.2 样品准备........................................................................ 2
5 试验程序............................................................................ 2
5.1 概述............................................................................ 2
5.2 激振试验........................................................................ 3
5.3 风洞试验........................................................................ 4
5.4 热循环试验...................................................................... 5
5.5 湿-冻试验....................................................................... 5
5.6 湿-热试验....................................................................... 5
5.7 机械载荷试验.................................................................... 5
5.8 合格标准........................................................................ 5
5.9 报告............................................................................ 6

T/CPIA 0079—2024
III
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：天合光能股份有限公司、中南大学、东南大学、常熟阿特斯阳光电力科技有限公
司、东方日升新能源股份有限公司、通威新能源有限公司、华能清洁能源研究院、华电电力科学研究院
新能源研究中心、中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院
有限公司、信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司南京分公司、北京鉴衡认证中心有限
公司、江苏东软智能科技有限公司、南京市光翔新能源科技有限公司。
本文件主要起草人：王禹、王乐、全鹏、敬海泉、吴京、吴军、刘亚峰、计翔、蒋河川、魏超、王
学民、吉春明、梁定益、刘丹、汪鸿运、张恒、王绍亮、魏家圣、张剑峰。

T/CPIA 0079—2024
1
柔性支架应用场景下光伏组件测试方法
1 范围
本文件规定了柔性支架应用场景下光伏组件附加测试项目的试验程序、设备要求及判定规则等。
本文件适用于光伏组件应用在柔性支架系统中，对光伏组件的可靠性和组件选型进行指导。
青藏髙原、内蒙古中北部、新疆西北部、东南沿海及其岛屿、山地隘口及孤立山峰等大风常发场景
根据当地实际环境进行专项论证并在本文件基础上进行加严测试。海上光伏、分布式等特殊应用场景，
同样需根据项目实际情况进行专项研究与测试。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
T/CPIA 0009—2019 电致发光成像测试晶体硅光伏组件缺陷的方法
T/CPIA 0047—2022 光伏柔性支架设计与安装技术导则
IEC 61215-1 地面用光伏组件设计鉴定与定型第1部分：试验要求（Terrestrial photovoltaic
(PV) modules—Design qualification and type approval—Part1:Test requirements）
IEC 61215-2 地面用光伏组件设计鉴定与定型第2部分：试验程序（Terrestrial photovoltaic
(PV) modules—Design qualification and type approval—Part1:Test procedures）
IEC 62759-1 光伏组件运输测试第1部分：包装组件单元的交通运输（Photovoltaic(PV) modules
- Transportation testing—Part 1:Transportation and shipping of module package units）
ISO/IEC 17025:2017 检测和校准实验室能力的通用要求（ General requirements for the
competence of testing and calibration laboratories）
3 术语和定义
IEC 61215-1、IEC 61215-2、T/CPIA 0047—2022 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
激振试验excitation test
柔性支架搭载的光伏组件在风致抖振情况下产生的惯性力的试验方法，通过调整激振台柔性索的激
振频率和振幅，进行一定次数振动试验，以检验柔性支架场景下光伏组件的可靠性。
注1：激振试验通常通过调整激振台柔性索的激振频率和振幅方式来实现模拟。
注2：激振试验存在共面激振及不共面激振两种测试环境,其中共面激振是组件安装位置共面,不共面激振是组件安
装位置不共面。
3.2
风洞试验wind tunnel test
在风洞实验室内搭建测试平台，在一定风速条件下进行柔性支架和光伏组件的风致振动，检测光伏
组件的性能。
3.3
柔性支架flexible support structures
一种基于预应力索结构体系设计的光伏组件支撑结构，由柔性拉索构成主要的受力构件，呈现明显
的几何非线性特征。
4 总则
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4.1 基本原则
基本原则如下：
a) 本文件相关测试需在有相应资质、权威机构进行测试，并出具正式报告；
b) 本文件测试所选取的光伏组件需要符合IEC 61215-1 文件的相关要求；
c) 柔性支架体系需符合T/CPIA 0047 的规定及其他柔性支架相关文件的技术要求；
d) 测试项目所涉及的柔性支架应用场景下不应出现涡振、颤振、驰振等具有半自激或自激性质
的负阻尼振动，严禁出现气弹失稳状况；
e) 柔性支架体系需配置足够安全可靠的支撑稳定系统，确保支架体系能承受因结构静力失稳而
形成的不均匀扭转变形；
f) 光伏组件与支架结构的连接部件需具备足够的强度和防松动性能，避免光伏组件因连接件而
出现组件脱落边框开裂、损坏、电池片隐裂等状况。
4.2 样品准备
光伏组件作为本文件中的测试样品，需满足样品与试验装置，随机抽取19个光伏组件。
对选取样品按照IEC 61215-1的要求进行外观检查，初始稳定性测试，参照T/CPIA 0009—2019进行
组件电致发光测试，参照IEC 61215-2对组件进行功率测试、绝缘测试、湿漏电流测试。
5 试验程序
5.1 通则
本试验包含共面激振试验、不共面激振试验、风洞试验、热循环试验、湿-热试验、湿-冻试验和机
械载荷试验，其中风洞序列试验为可选试验，根据共需双方商议，具体试验程序如图1所示。
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注1：测试程序中参考本文件中定义的5.2共面激振试验、不共面激振试验，5.3风洞试验；其他实验参考IEC 61215-1、
IEC 61215-2及T/CPIA 0009—2019中各章节内容。
注2：参考组件作为控制件用来排除与组件序列测试无关的影响。
图1 柔性支架应用场景下光伏组件测试程序
5.2 激振试验
5.2.1 目的
检验柔性支架场景下，光伏组件经受风致共振时的可靠性。
5.2.2 装置
共面激振试验设备应采用与实际项目同规格的光伏组件、柔性索（预应力钢索绳/钢绞线等）及锚
具，同时柔性索与光伏组件之间应采用与实际项目一致的连接方式。激振试验中模拟的光伏组件振动形
态应与实际结构经历的风致振动形态一致。
设备应包括并不限于结构装置、激振装置、激光位移计及加速度传感器、EL检测设备（可选）、最
大功率检测设备、绝缘性能检测设备等。
结构装置为可锚固柔性索的结构支撑平台系统，可确保组件以与实际项目一致的连接方式固定于柔
性索。激振装置为一种以一定频率和幅度对柔性索进行激励的设备，测试过程中，应在测试组件上安装
激光位移计和加速度传感器，校核激振试验的激振频率和幅度。
不共面激振试验设备应包括并不限于结构装置、不共面激振装置、激光位移计及加速度传感器、EL
检测设备（可选）、最大功率检测设备、绝缘性能检测设备等。结构装置为可锚固柔性索的结构支撑平
台系统，可确保组件以与实际项目一致的连接方式固定于柔性索，且组件安装部位可形成一定高差不共
面的状态。不共面激振装置为一种以一定频率和幅度对柔性索进行激励的设备。不共面激振装置需具备
可以让测试组件在振动时各安装部位振幅不一致的能力。测试过程中，应在测试组件适当位置安装激光
位移计和加速度传感器，对测试组件的激振频率和激振振幅进行校核。
注：本试验不限于本文所提设备装置，可采用其他可达到同样测试效果的设备。本试验中激振的激振器应满足频率
和振幅精确可调的技术要求，确保振幅及频率的准确性，震动方向为竖向。
5.2.3 程序
5.2.3.1 共面激振试验
共面激振试验程序如下：
a) 在实验室内模拟光伏组件在柔性光伏支架上的安装状态；
b) 采用激振装置对试验组件以一定的振幅、振频进行一定次数的振动。在试验过程中，每隔10
万次对试验组件的外观和最大功率进行一次检测，试验的振幅、振频及振动总次数计算原理
如表1 所示。本试验以振动过程中组件最大惯性力一致为控制标准，其中惯性力应按照公式
（1）计算：
� = � × �² × �···················································· (1)
式中：
m ——组件质量；
ω ——角频率；
x ——抖振振幅。
其中试验振动总次数应按照公式（2）计算：
� = � × � × �······················································(2)
式中：
f ——支架结构体系自振频率；
n ——组件使用周期内大风天气次数；
S ——大风平均持续时间。
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若不具备求取试验振动总次数N的条件，可参考其建议值：双玻组件建议200万次，单玻组件建议5
万次；若不具备求取试验振幅及振频的条件，可参考建议值：振幅30 mm及振频6 Hz。振动次数、振幅和
频率可根据共需双方商定。
表1 试验振幅、振频及振动总次数计算原理
名称计算原理
振幅、振频
本试验以振动过程中组件最大惯性力一致为控制标准，试验前可选取合适的振频作为激振的
振频，当实验室中模拟激振的最大惯性力与实际项目组件发生抖振时的惯性力一致时，根据惯性
力计算公式，可计算出对应振幅，进一步开展试验
振动总次数
根据实际项目中支架体系的自振频率，结合项目所在地的气候环境，确定其使用周期内的大
风次数，及每次大风持续时间，根据试验总次数计算公式得出试验总次数
5.2.3.2 激振试验
激振试验程序如下：
a) 在进行共面激振和不共面激振试验前参照IEC 61215-1 对组件进行组件外观检查、初始稳定
性测试，参照T/CPIA 0009—2019 进行组件电致发光(EL)测试,参照IEC 61215-2 进行组件功
率测试、绝缘测试、湿漏电流测试，记录初始状态数据；
b) 在实验室内模拟光伏组件在柔性光伏支架上的安装状态；
c) 不共面激振试验时参照本文件5.2 的振幅x 与振频f，其中试验组件某一安装部位按照振幅
(x+20 mm)与振频f 进行振动，其余安装部位振动频率及振幅同本文件5.2 的振幅x 与振频f，
形成试验组件不共面的振动状态；
d) 激振试验完成后，参照IEC 61215-1 的要求，对组件进行外观检查、参照T/CPIA 0009—2019
进行组件电致发光测试，参照IEC 61215-2 对组件进行功率测试、绝缘测试、湿漏电流测试。
5.2.3.3 试验结果
试验结果要求如下：
a) 无严重外观缺陷，参照IEC 61215-2 MQT 01；
b) 组件试验前后进行电致发光（EL）测试，组件试验后新增加微裂纹（含破片）比例不大于15%；
c) 标准试验条件下最大输出功率的衰减不超过试验前试验结果的5 %；
d) 满足IEC 61215-2 MQT 03 绝缘试验要求；
e) 满足IEC 61215-2 MQT 15 湿漏电流试验要求；
f) 激振试验后组件不满足5.2.3.3 的性能要求，则可终止后续实验，重新试验。
5.3 风洞试验
5.3.1 目的
通过风洞给定所需来流风载，在实验室中模拟柔性支架场景下，光伏组件在自然环境中经受持续大
风时的状态；检验柔性支架场景下，光伏组件经受大风作用时的可靠性，本试验可选择性试验，根据项
目情况由供需双方商定。
5.3.2 装置
风洞试验应采用与实际项目同规格的光伏组件与安装方式，该试验需在风速风洞实验室内进行，试
验设备包括并不限于风洞实验室、风速仪、一定规格的钢丝绳、用于固定钢丝绳的框架、加速度传感器、
EL检测设备、最大功率检测设备、绝缘性能检测设备等。
具体风洞装置要求如下：
a) 实验室内柔性支架模型采用钢丝绳对光伏组件进行支撑；
b) 试验模型的竖向和扭转基频与实际结构误差不大于5 %；
c) 光伏组件与钢丝绳的连接节点与实际结构一致；
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d) 光伏组件倾角应与实际工程一致；
e) 试验阻塞比宜小于5 %，且不应超过8 %。
5.3.3 程序
风洞试验程序如下：
a) 试验前参照IEC 61215-1 对组件进行组件外观检查、初始稳定性测试，参照T/CPIA 0009—2019
进行组件电致发光(EL)测试,参照IEC 61215-2 进行组件功率测试、绝缘测试、湿漏电流测试，
记录初始状态数据；
b) 安装试验组件、调整结构支撑系统，确保试验系统的一阶竖向和扭转频率与实际结构相近，
检查组件连接节点是否扣紧，模拟其在真实结构中的受力状态；
c) 推荐试验工况如表2 所示：
表2 试验工况
项目组件倾角试验风速实验室组件倾角实验室高风持续时间实验室风向
≤20° 高速风洞Ma=0.4～4.5 20° ≥30 分钟正风、反风
＞20°，≤30° 低速风洞Ma≤0.4 30° ≥30 分钟正风、反风
注：实验高风持续时间不包含风速达到实验室风速之前的时间。
d) 特殊项目的试验风速和组件倾角亦可根据实际工程需要进行确定；
e) 试验后检测组件电池片状况，参照IEC 61215-1 对组件完成外观检查、参照T/CPIA 0009—2019
进行组件电致发光测试，参照IEC 61215-2 对组件进行功率测试、绝缘测试、湿漏电流测试。
注1：本试验不限于本文所提设备装置，可采用其他可达到同样试验效果的设备。
注2：根据试验段风速大小进行划分，低速风洞Ma不大于0.4，高速风洞Ma=0.4～4.5，其中Ma=0.4-0.8为亚声速风
洞，高超声速风洞Ma不小于5.0。
5.3.4 要求
试验结果要求如下：
a) 无严重外观缺陷，参照IEC 61215-2 MQT 01；
b) 组件试验前后进行电致发光（EL）测试，组件试验后新增加微裂纹（含破片）比例不大于15%；
c) 标准试验条件下最大输出功率的衰减不超过试验前试验结果的5 %；
d) 满足IEC61215-2 MQT 03 绝缘试验要求；
e) 满足IEC61215-2 MQT15 湿漏电流试验要求；
f) 风洞试验后组件不满足5.2.3.3 的性能要求，则可终止后续试验，重新试验。
5.4 热循环试验
参照IEC 61215-2 MQT 11。
5.5 湿-冻试验
参照IEC 61215-2 MQT 12。
5.6 湿-热试验
参照IEC 61215-2 MQT 13。
5.7 机械载荷试验
参照IEC 61215-2 MQT 16，其中载荷安装方式及载荷能力要求由供需双方商议。
5.8 合格判据
各试验光伏组件若满足下列各项判断依据，则认为该组件设计通过本文件试验。
具体合格判据下：
a) 无严重外观缺陷，符合IEC 61215-1 MQT 01；
b) 光伏组件与柔性支架柔性索的安装部位（包含连接部件及光伏组件边框）未出现影响组件正
常运行的损伤与破坏；
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c) 符合IEC 61215-2 MQT 19.2 最终稳定要求；
d) 组件试验前后进行电致发光（EL）测试，组件试验后新增加微裂纹（含破片）比例不大于15%；
e) 在标准试验条件下,每组试验后试验组件最大功率衰减不超过5 %；
f) 试验完成后符合IEC61215-2 MQT 03 绝缘试验要求；
g) 每组试验前后进行湿漏电,湿热试验后满足IEC61215-2 MQT 15 试漏电流试验要求；
h) 在试验过程中,试验组件无呈现断路现象；
i) 应满足单个试验的特殊要求。
若存在两个及以上试验组件未通过上述判据，则认定该设计不符合鉴定要求。若存在一个试验组件
未通过任一项判据，则需取另外两个满足4.2要求的试验组件，重新进行试验程序，若其中一个或两个
试验组件均未通过判据，则认定该设计不符合鉴定要求；若两个试验组件均通过试验，则认定该设计符
合鉴定要求。
应选择满足4.1要求的试验机构及科研单位。通过本文件试验程序鉴定后，试验机构应给予符合
ISO/IEC 17025：2017要求的鉴定试验报告证书，该证书应包括测定的性能参数、未通过试验和重新试
验的详细情况、试验组件的详细规格等。
5.9 报告
每份证书或试验报告中应至少包含下列信息：
a) 报告标题、编号；
b) 客户名称和地址；
c) 试验机构的名称、地址和完成试验地点；
d) 证书或报告的每一页均有独特的标识；
e) 试验完组件的描述和鉴定；
f) 试验组件的特点和条件；
g) 需要时标注收到试验组件的日期和试验日期；
h) 所用试验方法的鉴定；
i) 取样方法；
j) 对试验方法的任何偏离、附加或排除，相关特殊试验的任何其他信息，如环境条件等；
k) 有适当图表和照片支持的测量、检查和推论；
l) 试验结果估计不确定度的申明（必要时）；
m) 签名和标识或等效识别试验员，其对证书或报告的内容及颁发日期负责；
n) 对试验仅与相关试验项目结果的申明（必要时）；
o) 未经实验室的书面许可不得对证书或报告部分进行复制、可以全部复制的申明。