JJF(皖) 249-2026 太阳电池阵模拟器校准规范
- 名 称：JJF(皖) 249-2026 太阳电池阵模拟器校准规范 - 下载地址1
- 类 别：计量标准
- 下载地址：[下载地址1]
- 提 取 码：
- 浏览次数：3
发表评论 加入收藏夹 错误报告目录| 新闻评论（共有 0 条评论） |
资料介绍
(皖)安徽省地方计量技术规范
JJF(皖)249-2026
太阳电池阵模拟器校准规范
Cal ibrat ion Specificat ion for Solar Array Simu lator
2026-01-09 发布 2026-03-01 实施
安徽省市场监督管理局发 布
JJF(皖)249-2026
JJF(皖)249-2026
太阳电池阵模拟器校准规范
Cal ibrat ion Specificat ion for Solar Array Simu lator
归 口 单 位 ：安徽省电磁计量技术委员会
主要起草单位 ：安徽省长江计量所(九一 0 所)
安徽省计量科学研究院合肥市计量测试中心
本规范委托安徽省电磁计量技术委员会负责解释
JJF(皖)249-2026
本规范起草人：经
蕾(安徽省长江计量所(九一0所))
王
亮(安徽省计量科学研究院)
余 根
水(合肥市计量测试中心)
蒋 加
平(安徽省长江计量所(九一0所))
姚 大
龙(安徽省计量科学研究院)
参加起草人：
钱 磊(安徽省长江计量所(九一0所))
李 成 龙(安徽省计量科学研究院)
JJF(皖)249-2026
目录
引言 (II)
1 范围 (1)
2 引用文件 (1)
3 术语 (1)
4 概述 (1)
5 计量特性 (1)
6 校准条件 (2)
6.1 环境条件 (2)
6.2 校准用设备 (3)
7 校准项目和校准方法 (4)
7.1 校准项目 (4)
7.2 校准方法 (5)
8 校准结果表达 (16)
9 复校时间间隔 (17)
附录 A 测量不确定度评定示例 (18)
附录 B 校准原始记录格式 (26)
附录 C 校准证书内页格式 (29)
Ⅰ
JJF(皖)249-2026
引 言
JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》和 JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
Ⅱ
JJF(皖)249-2026
太阳电池阵模拟器校准规范
1 范围
本规范适用于直流输出电压 3kV 及以下，直流输出电流 2kA 及以下的太阳电池阵模拟器(以下简称模拟器)的校准。
2 引用文件
本规范引用了以下文件：
JJF1597-2016《直流稳定电源校准规范》
GB/T16927.3-2010《高电压试验技术 第 3 部分：现场试验的定义及要求》 QJ3170-2003《太阳电池阵模拟器通用规范》
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语
3.1 输出特性
是指模拟器复现太阳电池阵的 I-V 曲线(电流-电压特性)，是模拟器最重要的功能，包括开路电压(Voc )、短路电流(Isc )、最大功率点(MPP)等关键参数。可编程调整 I-V 曲线的形状，以适应不同光伏组件或阵列的组合。
4 概述
太阳电池阵模拟器是通过电路模拟真实太阳电池特性的测试设备。其核心原理是控制器内置电池模型，根据设定的光照、温度等条件实时计算出目标电压与电流。结构上主要由控制器、负责功率输出的变换电路，以及实现精准反馈的采样电路三部分构成，通过闭环控制快速、精确地复现各种 I-V 曲线，用于光伏产品测试。
5 计量特性
5.1 直流电压设置值示值误差：
直流电压设置范围：0. 1V~3kV
直流电压设置值最大允许误差： ±(0.02%~ 1.0%)
直流电压测量值示值误差：
1
JJF(皖)249-2026
直流电压测量范围：0. 1V~3kV
直流电压测量值最大允许误差：±(0.02%~ 1.0%)
5.2 直流电流设置值示值误差：
直流电流设置范围：1mA~2000A
直流电流设置值最大允许误差：±(0.02%~ 1.0%)
直流电流测量值示值误差：
直流电流测量范围：1mA~2000A
直流电流测量值最大允许误差：±(0.02%~ 1.0%)
5.3 输出电压负载调整率：
0.005%~ 1%
5.4 输出电流负载调整率：
0.01%~ 1%
5.5 输出电压源电压调整率：
0.005%~0.2%
5.6 输出电流源电压调整率：
0.005%~0.2%
5.7 输出电压短期稳定性
在某一规定时间间隔内(最短 10min，最长 8h)，输出电压稳定性：0.005%~0.5%
5.8 输出电压周期和随机偏差
输出电压周期和随机偏差有效值：350 μV~5 V(20Hz~20MHz)
输出电压周期和随机偏差峰-峰值：3 mVp-p~20 Vp-p(20Hz~20MHz)
5.9 输出功率
最大允许误差：±(0.05%~2%)
5.10 输出特性：
曲线拟合偏差≤0.5%FS
注： 以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
a)环境温度
2
JJF(皖)249-2026
20 ℃ ±5 ℃ , 太阳电池阵模拟器直流电压或直流电流的最大允许误差绝对值小于 0. 1%时;
20 ℃±10 ℃ , 太阳电池阵模拟器直流电压或直流电流的最大允许误差绝对值大于等于 0. 1%时。
b)相对湿度
20%~80%。
c)供电电源
电源电压及频率：(220±22) V ，(380±38)V ，(50±1) Hz;
d)周围无影响正常校准工作的机械振动和电磁场干扰;
6.2 校准用设备及辅助设备
计量标准设备应经计量检定合格或校准并确认满足使用要求，且在有效期内。标准设备的测量范围应覆盖被校太阳电池阵模拟器的测量范围，并具备足够高的分辨力、准确度和稳定性。测量标准的扩展不确定度( k = 2 )应不大于被校太阳电池阵模拟器各参数最大允许误差绝对值或允许范围的 1/3。
a)标准分压器
电压测量范围应能覆盖被校模拟器的电压输出范围，最大允许误差应不低于被校模拟器最大允许误差的 1/4.
b)直流标准电压表
分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电压负载效应及源电压效应中最小值的 1/10。
c)直流标准电流表
分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电流负载效应和源电压效应中最小值的 1/10。
d)真有效值电压表
最大允许误差不超过±5% ，带宽不低于 20MHz。
e)宽频电压差分探头
最大允许误差不超过±5% ，带宽不低于 20MHz。
f)数字示波器
垂直增益最大允许误差不超过±5% ，带宽不低于 20MHz。
3
JJF(皖)249-2026
g)直流标准高压表
分辨力一般不低于被校太阳电池阵模拟器输出电压负载效应和源电压效应中最小值的 1/10。
h)直流电子负载
i)宽频交流电流探头
最大允许误差不超过±5% ，带宽大于 1MHz。
j)直流电流传感器(直流电流电压转换器)或分流器最大允许误差： ±0.01% 。
k)调压器或可调交流稳压电源
额定负荷大于被校太阳电池阵模拟器额定输入功率的 110%。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
太阳电池阵模拟器校准项目见表 1
表 1 太阳电池阵模拟器校准项目一览表
序号
项目名称
计量特性条款
校准方法条款
1
直流电压设置值示值误差
和测量值示值误差
5.1
7.2.2
2
直流电流设置值示值误差
和测量值示值误差
5.2
7.2.3
3
输出电压负载调整率
5.3
7.2.4
4
输出电流负载调整率
5.4
7.2.5
5
输出电压源电压效应
5.5
7.2.6
6
输出电流源电压效应
5.6
7.2.7
7
输出电压短期稳定性
5.7
7.2.8
4
JJF(皖)249-2026
8
输出电压周期与随机偏差
5.8
7.2.9
9
输出功率
5.9
7.2.10
10
输出特性
5.10
7.2. 11
7.2 校准方法
7.2.1 校准前准备
a)外观检查
被校太阳电池阵模拟器的外观及附件，应有以下标识：名称、型号、制造厂名、出厂编号等，主机及配件齐全，模拟器不应有影响正常工作的外观损伤，控制和调节机构应灵活可靠，各种功能标志应齐全正确。
b)工作正常性检查
通电后开关、按键、旋钮、显示屏、测量仪表和各种状态指示灯应工作正常，通过面板或软件启动自动扫描，观察生成的 I-V 曲线是否平滑无畸变。
7.2.2 直流电压设置值示值误差和测量值示值误差
7.2.2.1 校准点的选取
每个量程均匀选取 3 至 5 个校准点，校准点的选择应包括量程的 10%点、50%点、 100%点。
注：可根据客户需要选择校准点，开路电压、额定电压、开路电流、额定电流的设置可参考产品手册。
图 1 直流标准电压表法校准接线图
7.2.2.2 直流标准电压表法
a)直流电压为 1 kV 以下时，按图 1 所示进行接线。
b)对于太阳电池阵模拟器，直流电压设置值示值误差和测量值示值误差这一项
5
JJF(皖)249-2026
目特指开路电压值的校准。根据产品说明书相关要求设置相应的开路电压Voc 、额定电压Vmp 、短路电流Isc 、额定电流Imp 。
c)太阳电池阵模拟器需处于开路状态,设开路电压设置值为 Voc ,此时直流标准电压表显示值即为模拟器的实际输出值,设为V0,模拟器显示界面的开路电压测量值为
Vo'c ,则开路电压设置值示值误差 ΔV 和测量值示值误差 ΔV' 分别可表述为
ΔV = Voc -V0 (1)
ΔV ' = V ' -V0 (2)
oc
式中：
ΔV —被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值的示值误差，V;
ΔV' —被校太阳电池阵模拟器的开路电压测量值的示值误差，V;
Voc —被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值，V;
V0 —直流标准电压表的显示值，V;
Vo'c —被校太阳电池阵模拟器的开路电压测量值，V。
d)当输出电压为 1kV 及以上时，按图 1 所示进行接线。将直流标准电压表换成直流标准高压表，校准方法与 7.2.2.1 相同。
7.2.2.3 标准分压器法
输出电压为 1 kV 及以上时，其开路电压设置值示值误差和测量值示值误差的校准还可以用标准分压器法。按图2 所示进行接线。依据 7.2.2.2 进行校准，分别记录被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值Voc2 直流标准电压表的电压显示值V0 ，开
,
路电压测量值V' 。
oc 2
7.2.2.4 被校太阳电池阵模拟器的输出电压示值误差按公式(3)计算：
ΔV = Voc2 - mV0 (3)
ΔV ' = Vo'c 2 - mV0 (4)
式中：
6
JJF(皖)249-2026
ΔV —被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值示值误差，kV;
ΔV' —被校太阳电池阵模拟器的开路电压测量值的示值误差，kV; m —标准分压器分压比;
Voc2 —被校太阳电池阵模拟器的开路电压设置值，kV;
V0 —直流标准电压表的显示值，V;
Vo'c 2 —被校太阳电池阵模拟器的开路电压测量值，kV。
图 2 标准分压器法校准接线图
7.2.3 直流电流设置值示值误差和测量值示值误差
7.2.3.1 校准点的选取同 7.2.2.1
7.2.3.1 直流标准电流表法
a) 按图 3 所示进行接线。
b)对于太阳电池阵模拟器，直流电流设置值示值误差和测量值示值误差这一项目特指短路电流值的校准。设短路电流设置值为Isc , 模拟器的电流测量值设为Is''c ,此时直流标准电流表显示值即为模拟器的实际输出值,设为Is'c ,则短路电流的设置值示值误差 ΔI 和测量值示值误差 ΔI ' 分别可表述为
ΔI = Isc - I (5)
ΔI ' = Is''c - I0' (6)式中：
7
JJF(皖)249-2026
∆I—被校太阳电池阵模拟器的短路电流设置值示值误差，A;
ΔI ' —被校太阳电池阵模拟器的短路电流测量值示值误差，A;
Isc —被校太阳电池阵模拟器的短路电流设置值，A;
I0 —直流标准电流表的显示值，A;
Is'c —被校太阳电池阵模拟器短路电流测量值，A。
图 3 直流标准电流表法校准接线图
7.2.3.2 电流/电压转换法
图 4 电流/电压转换法校准接线图
a)按图 4 接线设短路电流设置值为Isc ,标准直流电流表显示值为I0 ，模拟器的短路电流测量值设为Is'c ,此时直流标准电压表显示值设为V0,模拟器显示界面的显示值为 I′x,则短路电流的设置值示值误差 ΔI 和测量值示值误差 ΔI ' 分别可表述为
ΔI = Isc - GV0 (7)
ΔI' = Is'c - GV0 (8)
式中：
G—直流电流/电压转换器的电流/电压转换比例系数
8
7.2.4 输出电压负载调整率
a)按照图 5 所示进行接线，太阳电池阵模拟器设置为恒压模式，并将其输出电压设置为额定值。
b)依据被校太阳电池阵模拟器额定功率，调节负载值使输出电流至最大值，待输出稳定后，用直流标准电压表记录其输出电压V0 ;再调节负载值使输出电流至最小值，待输出稳定后，再用直流标准电压表记录其输出电压Vx 。
c) 被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载效应按公式(9)计算：
ΔVLV = Vx -V0 (9)
式中：
ΔVLV —被校太阳电池阵模拟器输出电压负载效应， V;
V0 —被校太阳电池阵模拟器输出电流最大时直流标准电压表的测量值， V;
Vx —被校太阳电池阵模拟器输出电流最小时直流标准电压表的测量值，V。
d)被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载调整率按公式(10)计算：
式中：
SLV —被校太阳电池阵模拟器的输出电压负载调整率，% 。
图 5 负载调整率校准接线图
7.2.5 输出电流负载调整率
a)按照图 5 所示进行接线，模拟器设置为恒流模式。将被校太阳电池阵模拟器的输出电流设置为额定值。
9
JJF(皖)249-2026
b)依据被校太阳电池阵模拟器额定功率，调节负载值使模拟器输出电压至最大，待输出稳定后，用直流标准电流表记录其输出电流I0 ，再调节负载值使输出电压至最小值，待输出稳定后，再用直流标准电流表记录其输出电流Ix 。
c)被校太阳电池阵模拟器的输出电流负载效应按公式(11)计算：
ΔILI = Ix - I0 (11)
式中：
ΔILI —被校太阳电池阵模拟器输出电流负载效应， A;
I0 —被校太阳电池阵模拟器输出电压最大时直流标准电流表的测量值， A;
Ix —被校太阳电池阵模拟器输出电压最小时直流标准电流表的测量值，A。
d)被校太阳电池阵模拟器的输出电流负载调整率按公式(12)计算：
式中：
SLI —被校太阳电池阵模拟器的输出电流负载调整率，% 。
注：测量高电压大电流时，直流标准电压表可选择直流标准高压表，直流标准电流表可选择宽量程大电流表，或使用直流电流电压转换器法。
7.2.6 输出电压源电压效应或源电压调整率
a)按照图 6 所示进行接线，设置或调节负载使被校太阳电池阵模拟器输出处于最大功率点处。
图 6 源电压效应、短期稳定性校准接线图
b)调节调压器模拟市电变化，观察输出量的变化。使输入电压分别为被校太阳
10
JJF(皖)249-2026
电池阵模拟器输入电压的额定值,下限值和上限值时,输出电压值分别为VM , VL , VH ,则模拟器输出电压源电压效应 ΔVSV 可表述为
ΔVSV = MAX(VH -VM ，VM -VL ，VL -VH ) (13)
式中：
ΔVSV —被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压效应，V;
VM —被校太阳电池阵模拟器输入电压为额定值时直流标准电压表的显示值，V;
VH —被校太阳电池阵模拟器输入电压为上限值时直流标准电压表的显示值，V;
VL —被校太阳电池阵模拟器输入电压为下限值时直流标准电压表的显示值， V。
c)被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压调整率按公式(14)计算：
式中：
SSV —被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压调整率，%。
7.2.7 输出电流源电压效应或源电压调整率
a)按照图 6 所示进行接线，设置或调节负载使被校太阳电池阵模拟器输出处于最大功率点处。
b)调节调压器模拟市电变化，观察输出量的变化。使输入电压分别为被校太阳电池阵模拟器输入电压的额定值,下限值和上限值时,输出电压值分别为IM , IL , IH ,
则模拟器输出电压源电压效应 ΔISI 可表述为
ΔISI = MAX(IH - IM ，IM - IL ，IL - IH ) (15)
式中：
ΔISI —被校太阳电池阵模拟器的输出电压源电压效应，V;
IM —被校太阳电池阵模拟器输入电压为额定值时直流标准电压表的显示值，V;
IH —被校太阳电池阵模拟器输入电压为上限值时直流标准电压表的显示值，V;
IL —被校太阳电池阵模拟器输入电压为下限值时直流标准电压表的显示值，V。
c)被校太阳电池阵模拟器的输出电流源电压调整率按公式(16)计算：
11
JJF(皖)249-2026
SSI (16)
式中：
SSI —被校太阳电池阵模拟器的输出电流源电压调整率，%。
7.2.8 输出电压短期稳定性
a)按照图 6 所示进行接线，调节负载，使被校太阳电池阵模拟器工作在最大功率状态。
b)输出稳定后，在被校太阳电池阵模拟器说明书规定时间间隔内，均匀地记录直流标准电压表的显示值vi ，并从所有的显示值中选取最大值vmax和最小值vmin。
c)被校太阳电池阵模拟器的稳压输出短期稳定性按公式(17)计算：
式中：
Sev—被校太阳电池阵模拟器的稳压输出短期稳定性，%;
Vmax—规定的时间间隔内直流标准高压表的显示最大值，V;
Vmin—规定的时间间隔内直流标准高压表的显示最小值，V; V—被校太阳电池阵模拟器输出电压值，V。
7.2.9 输出电压周期和随机偏差
a)按图7 接线，确保所有的测试设备采用同一电源插座。
图 7 输出电压周期和随机偏差校准接线图
注：若太阳电池阵模拟器的额定输出电压在示波器或真有效值电压表的电压测量范围内，可以不用宽频电压差分探头，直接用数字示波器或真有效值电压表测量。
b)依据太阳电池阵模拟器的最大功率点，调节负载使模拟器输出额定电压值，
12
JJF(皖)249-2026
直至模拟器走点稳定在最大功率点处。依据被校模拟器额定电压，设置差分探头系数。
c)输出稳定后，记录真有效值电压表或数字示波器的有效值 V'rms 和示波器测得的峰-峰值VP'-P 。
d)被校太阳电池阵模拟器的输出电压周期和随机偏差的有效值按公式(18)计算：
Vrms = KVr'ms (18)
式中：
Vrms —被校太阳电池阵模拟器周期和随机偏差的有效值，V;
Vr'ms —真有效值电压表或示波器测得的有效值，V;
K —差分探头分压系数
d)被校太阳电池阵模拟器的输出电压周期和随机偏差的峰-峰值按公式(19)计算：
VP-P = KVP (19)
VP-P —被校太阳电池阵模拟器周期和随机偏差的峰-峰值，V;
VP'-P —数字示波器测得的峰-峰值，V;
7 .2 . 10 输出功率
7.2.10.1 标准电压电流表法
a)按图 8 所示，将被校太阳电池阵模拟器的电压输出端与直流标准电压表的输入端相连接，直流标准电流表和负载串入电路。
图 8 输出功率校准接线图(标准电压表法)
b)将被校电池阵模拟器输出电压设置为额定值Um ;
13
JJF(皖)249-2026
c)调节直流电子负载，使被校太阳电池阵模拟器走点稳定在最大功率点处;
d)用直流标准电压表读取被校太阳电池阵模拟器输出电压的实际值U0 ;
e)用直流标准电流表读取校太阳电池阵模拟器输出电流的实际值I0 ;
f)从太阳电池阵模拟器的显示面板上读取最大输出功率 Pm ，实际输出功率P0 = U0 × I0 ;
g)被校太阳能阵列模拟器的输出功率示值误差按公式(20)计算：
ΔP = Pm - P0 (20)
式中：
ΔP —被校太阳电池阵模拟器的输出功率示值误差，W;
P0 —被校太阳电池阵模拟器的实际输出功率，W;
Pm —被校太阳电池阵模拟器的最大输出功率，W。
7.2.10.2 功率分析仪法
图 9 输出功率校准接线图(功率分析仪法)
a) 按图9 所示，将被校太阳电池阵模拟器的电压输出端接入功率分析仪的电压测量模块，同时，将功率分析仪的电流测量模块接入电路，此时功率分析仪可直接测量出太阳电池阵模拟器的输出功率。
b)将被校模拟器输出电压设置为额定值Um ;
c)调节直流电子负载，使被校模拟器走点稳定在最大功率点处;
d)用功率分析仪读取被校模拟器输出功率的实际值P0 ;
e)太阳电池阵模拟器显示面板上可读出最大输出功率Pm ;
f)被校太阳电池阵模拟器的输出功率示值误差按公式(21)计算：
14
JJF(皖)249-2026
ΔP = Pm - P0 (21)
式中：
ΔP —被校太阳电池阵模拟器的输出功率示值误差，W;
P0 —被校太阳电池阵模拟器的实际输出功率，W;
Pm —被校太阳电池阵模拟器的最大输出功率，W。
7.2.11 输出特性试验(典型点法)
图 10 输出特性校准接线图
a)按图 10 所示接线，在仿真模式下，设置模拟器的输出电压及输出电流为额定值，可以根据电压量程情况均匀选择 5 到 10 个测试点，也可以根据实际使用情况选择尽可能多的点，但一般应包括以下三个典型点：最大功率点电压、零点电压和开路电压;
b)负载电流的测量。根据a)中所选的电压测试点Vi ，调节负载，改变电压值 ，等待被校模拟器走点稳定，可通过示波器或直流标准电流表测得负载电流为Ii ;
c)计算理论值。根据a)中所选的电压测试点和太阳电池阵数学模型,使用配套的软件,测算出负载电流理论值,设为Ii' 。如果模拟器面板有显示值，则直接读取显示值Ii' 。
d)模拟器实际输出曲线的测绘。调整负载值，使用示波器测得输入量值，实时采集电压电流数据，经数据处理生成 I-V 曲线;
e)一致性判断。根据实际输出 I-V 曲线的形态，判断是否有毛刺或尖峰，计算理论曲线和实际曲线的拟合偏差 Δi ，可以按公式(22)计算
Δi = Ii' - Ii (22)
15
JJF(皖)249-2026
图 11 太阳电池阵模拟器 I-V 曲线示意图
式中：
Δi —被校太阳电池阵模拟器曲线拟合偏差，A;
Ii —被校太阳电池阵模拟器负载电流实测值，A;
Ii' —被校太阳电池阵模拟器负载电流理论值，A。
8 校准结果表达
太阳能电池阵模拟器校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：
a) 标题：“校准证书 ”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
16
JJF(皖)249-2026
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m) 对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
9 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议复校时间间隔不超过 1 年，若设备使用频率高、环境恶劣(如高温、高湿)，可缩短至 6 个月。
17
JJF(皖)249-2026
附录 A
测量不确定度评定(示例)
A.1 概述
本附录对太阳电池阵模拟器的直流电压、直流电流、周期和随机偏差的示值误差进行不确定度评定，其他参数的测量不确定度评定程序类同。
校准依据：JJF(皖)249-2026 太阳电池阵模拟器校准规范。
环境条件：温度：20 ℃±5℃ , 相对湿度：20%~80%。
测量标准：高压数字多用表、宽量程精密电流表、示波器或真有效值电压表、
宽频差分电压探头
测量方法：太阳电池阵模拟器各参数校准方法见规范第 7.2 条款，采用相应的标
准器测量示值。
A.2 测量模型
设ZS为标准器测量时的实测值，ZX为太阳电池阵模拟器显示值。由使用说明书可
知，对于使用的标准器和太阳电池阵模拟器，在标准条件下，温度、湿度、磁场等环
境引入带来的影响可忽略，由此得到：
Δ = ZX - ZS (A. 1)
式中：
Δ—示值误差;
ZX—被校测试仪显示值;
ZS—标准器实测值;
A.3 直流电压示值误差校准不确定度评定
A.3.1 高压数字多用表引入的标准不确定度评定A3.1.1 标准不确定度来源
(a)高压数字多用表最大允许误差引入的标准不确定度u1 (V0 );
(b)高压数字多用表测量重复性引入的标准不确定度u2 (V0 )。
A3.1.2 高压数字多用表最大允许误差引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据高压数字多用表的说明书得知其测量电压 1000V 的最大允许误差为±(0.0040%×读数+0.0005%×量程)=±0.045V ，为均匀分布，包含因子k = ，则高压数字多用表最
18
大允许误差引入的标准不确定度为：
测量次数i
1
2
3
4
5
测量值/V
1000.016
1000.012
1000.012
1000.013
1000.009
测量次数i
6
7
8
9
10
测量值/V
1000.015
1000.020
1000.008
1000.005
1000.013
A3.1.3 高压数字多用表测量重复性引入的标准不确定度，通过 10 次重复测量按 A 类进行评定。测量结果如下表所示：
用贝塞尔公式计算实验标准差：
(V0 i - V0 )
i = 1 n - 1
式中：
V0 —高压数字多用表多次测量的平均值，V;
V0i —高压数字多用表电压第 i 次测量值，V;
n —重复测量的次数，这里n = 10 。
根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电压 10 次重复测量的实验标准
偏差：
s(V0 ) = 4.3 × 10-3V
高压数字多用表测量重复性引入的标准不确定度为：
s (V0 ) =
Σ10
2
u2 (V0 ) = s(V0 ) = 4.3 × 10-3V
A3.1.4 高压数字多用表引入的标准不确定度U V0为：
A3.2 被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度U Vx A.3.2.1 标准不确定度来源
(a)被校太阳电池阵模拟器输出电压分辨力引入的标准不确定度u1 (Vx );
19
JJF(皖)249-2026
(b)被校太阳电池阵模拟器输出电压测量重复性引入的标准不确定度u2 (Vx )。
A.3.2.2 被校太阳电池阵模拟器输出电压分辨力引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据说明书得知被校太阳电池阵模拟器输出电压分辨力为 0.1 V ，其区间半宽度 a=0.05 V ，为均匀分布，包含因子k ，则其输出电压分辨力引入的标准不确定度为：
A.3.2.3 被校太阳电池阵模拟器输出电压测量重复性引入的标准不确定度，通过 10 次重复测量按 A 类进行评定。测量结果如下表所示：
测量次数i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
示值/V
1000. 1
1000.2
1000.5
1000.9
999.9
1000.2
1000.5
1000.5
1000. 1
1000.8
用贝塞尔公式计算实验标准差：
式中：
-V-x(-)—被校太阳电池阵模拟器输出电压多次测量的平均值，V; Vxi—被校太阳电池阵模拟器输出电压第 i 次测量值，V;
n —重复测量的次数，这里n = 10。
根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电压 10 次重复测量的实验标准偏差：
s(Vx ) = 0.32V
被校太阳电池阵模拟器输出电压测量重复性引入的标准不确定度为：
u2 (Vx ) = s(Vx ) = 0.32V
A.3.2.4 为了避免重复计算，输出电压分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度。由于u1 Vx < u2 Vx ，故舍去输出电压分辨力引入的标准不确定度。被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度为：
u(Vx ) = u2 (Vx ) = 0.32V
20
JJF(皖)249-2026
A.3.3 合成标准不确定度
不确定度分量汇总见表 A.1 。灵敏系数由公式(A. 1)计算得到。
表 A. 1 直流电压校准结果不确定度分量汇总表
不确定度分量
类型
不确定度来源
标准不确定度u (xi ) /V
分布类型
灵敏系数
不确定度分量ui /V
u 01
B
高压数字多用表直流电压最大允许误差
0.026
均匀
-1
0.026
u02
A
高压数字多用表测量重复性
0.0043
正态
-1
0.0043
ux
A
被校模拟器测量重复
性
0.32
正态
1
0.32
为避免重复计算，一般测量重复性引入的不确定度分量和分辨率引入的不确定度分量取较大者。则：
A.3.4 扩展不确定度
U= k× uc ，取 k=2 ，由此得到开路电压 1000 V 校准结果的扩展不确定度为： U=2×0.33 V= 0.66V ，相对扩展不确定度为：Urel=6.6×10-4 ，k=2
A.4 直流电流示值误差校准不确定度评定
A.4.1 高精度宽量程电流表引入的标准不确定度评定A.4.1.1 标准不确定度来源
(a)高精度宽量程电流表最大允许误差引入的标准不确定度u1 I0;
(b)高精度宽量程电流表测量重复性引入的标准不确定度u2 I0 。
A.4.1.2 高精度宽量程电流表最大允许误差引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据 高精度 宽量程 电流表 的说 明 书得 知其直流 电流 100A 的 最 大 允许 误 差 为± (0.005%×100A+0.001%×200A)=0.007A ，为均匀分布，包含因子 k= 3 ，则高精度宽量程电流表最大允许误差引入的标准不确定度为：
A.4.1.3 高精度宽量程电流表测量重复性引入的标准不确定度，通过 10 次重复测量按A 类进行评定。测量结果如下表所示：
测量次数i
1
2
3
4
5
测量值/A
100.002
100.001
99.998
100.003
99.998
21
JJF(皖)249-2026
测量次数i
6
7
8
9
10
测量值/A
99.998
100.001
99.999
100.001
100.003
用贝塞尔公式计算实验标准差：
式中：
I0 —高精度宽量程电流表多次测量的平均值，A;
I0i —高精度宽量程电流表电流第 i 次测量值，A; n —重复测量的次数，这里n=10。
根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电流 10 次重复测量的实验标准偏差：
s(I0) =2.0×10-3 A
高精度宽量程电流表测量重复性引入的标准不确定度为：
u2 (I0 ) = s(I0 ) = 2.0 × 10-3A
A.4.1.4 高精度宽量程电流表引入的标准不确定度u I0为：
A.4.2 被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度u Ix
A.4.2.1 标准不确定度来源
(a)被校太阳电池阵模拟器输出电流分辨力引入的标准不确定度u1 Ix;
(b)被校太阳电池阵模拟器输出电流测量重复性引入的标准不确定度u2 Ix 。
A.4.2.2 被校太阳电池阵模拟器输出电流分辨力引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据说明书得知被校太阳电池阵模拟器输出电流分辨力为 0.1 A ，其区间半宽度 a=0.05 A ，为均匀分布，包含因子k 则其输出电流分辨力引入的标准不确定度为：
A.4.2.3 被校太阳电池阵模拟器输出电流测量重复性引入的标准不确定度，通过 10 次
22
JJF(皖)249-2026
重复测量按 A 类进行评定。测量结果如下表所示：
测量次数i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
示值/A
100. 1
99.8
99.9
100.2
100. 1
100.2
100. 1
100. 1
100.2
99.8
用贝塞尔公式计算实验标准差：
式中：
-X(-)—被校太阳电池阵模拟器输出电流多次测量的平均值，A;
IXi—被校太阳电池阵模拟器输出电流第 i 次测量值，A; n —重复测量的次数，这里n = 10。
根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出输出电流 10 次重复测量的实验标准偏差：
s(Ix ) = 0. 16A
被校太阳电池阵模拟器输出电流测量重复性引入的标准不确定度为：
u2 (Ix ) = s(Ix ) = 0. 16A
A.4.2.4 为了避免重复计算，输出电流分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度。由于u1 (Ix )
辨力引入的标准不确定度。被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度为：
u(Ix ) = u2 (Ix ) = 0. 16A
A.4.3 合成标准不确定度
不确定度分量汇总见表 A.2 。灵敏系数由公式(A. 1)计算得到。
表 A.2 直流电流校准结果不确定度分量汇总表
不确定度分量
类型
不确定度来源
标准不确定度u (xi ) /A
分布类型
灵敏系数
不确定度分量ui /A
u 01
B
高精度宽量程电流表直流电流最大允许误差
0.004
均匀
-1
0.004
u02
A
高精度宽量程电流表测量重复性
0.002
正态
-1
0.002
23
ux
A
被校模拟器测量重复性
0.16
正态
1
0.16
为避免重复计算，一般测量重复性引入的不确定度分量和分辨率引入的不确定度分量取较大者。则：
A.4.4 扩展不确定度
U = k × uc ，取 k=2 ，由此得到短路电流 100A 校准结果的扩展不确定度为： U=2×0. 17 A= 0.34A ，相对扩展不确定度为：Urel=3.4×10-3 ，k=2
A.5 输出电压周期和随机偏差的有效值校准不确定度评定A.5.1 标准不确定度来源
(a)真有效值电压表最大允许误差引入的标准不确定度u1 (Vrms ) ;
(b)测量重复性引入的标准不确定度u2 (Vr'ms ) ;
(c)真有效值电压表分辨力引入的标准不确定度u3 (Vrms )。
A.5.1.1 真有效值电压表引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据真有效值电压表或数字示波器的说明书得知其最大允许误差为±3% ，为均匀分布，包含因子k 则真有效值电压表或数字示波器最大允许误差引入的标准不确定度为：
A.5.1.2 有效值电压表测量重复性引入的标准不确定度，通过 10 次重复测量按 A 类进行评定。测量结果如下表所示：
测量次数 i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
测量值/V
1.008
1.004
1.004
1.006
1.007
1.005
1.003
1.005
1.006
1.006
用贝塞尔公式计算实验标准偏差：
式中：
-V-0(-)—多次测量的平均值，V;
V0i—第 i 次测量值，V;
24
JJF(皖)249-2026
n —重复测量的次数，这里n=10。
根据表中的测量数据，可由贝塞尔公式得出 10 次重复测量的实验标准偏差：
s(Vr'ms )= 0.0015V
测量重复性引入的标准不确定度为：
u2 (Vr'ms )= s(Vr'ms )= 0.0015V
A.5.1.3 真有效值电压表或示波器分辨力引入的标准不确定度按 B 类进行评定。根据说明书得知电压分辨力为 0.001 V ，其区间半宽度 a=0.0005 V ，为均匀分布，包含因子 k= 3 ，则其分辨力引入的标准不确定度为：
A.5.1.4 为了避免重复计算，分辨力和测量结果的重复性取其中较大值作为被校太阳电池阵模拟器引入的标准不确定度。由于u2 (Vr'ms )>u3 (Vrms ) ，故舍去分辨力引入的标准不确定度。
A.5.2 合成标准不确定度
不确定度分量汇总见表 A.3 。灵敏系数由公式(A. 1)计算得到。
表 A.3 周期和随机偏差的有效值校准结果不确定度分量汇总表
不确定度分量
类型
不确定度来源
标准不确定度u (xi ) /V
分布类型
灵敏系数
不确定度分量ui /V
u1
B
真有效值电压表或示波器最大允许误差
0.017
均匀
-1
0.017
u3
B
真有效值电压表或示波器分辨力
0.00029
均匀
-1
0.00029
u2
A
周期和随机偏差有效值测量重复性
0.0015
正态
1
0.0015
为避免重复计算，一般测量重复性引入的不确定度分量和分辨率引入的不确定度分量取较大者。则：
uc = = 、V = 0.017 V
A.5.3 扩展不确定度
U = k × uc ，取 k=2 ，由此得到周期和随机偏差的校准结果的扩展不确定度为： U=2×0.017V= 0.034V ，相对扩展不确定度为：Urel=3.4×10-2 ，k=2
25
JJF(皖)249-2026
附录 B
太阳电池阵模拟器校准原始记录格式(推荐)
共 页 第 页
委托单位
证书编号
单位地址
设备名称
校准地点
温度
相对湿度
规格型号
设备编号
生产厂商
℃
%
校准人员
校准日期
核验人员
依据文件
主标准器具名称
规格型号
设备编号
溯源机构名称/证书编号
准确等级或最大允许误差或扩展不确定度
有效期
B. 1 外观及通电检查：
B.2 直流电压设置值示值误差和测量值示值误差 (单位：V)
量程
设置值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
量程
显示值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
26
JJF(皖)249-2026
B.3 直流电流设置值示值误差和测量值示值误差 (单位：A)
量程
设置值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
量程
显示值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
B.4 输出电压负载效应：
量程
负载(或带载电流值)
输出电压值
输出电压差值
校准结果不确定度(k=2)
B.5 输出电流负载效应：
量程
负载(或带载电压值)
输出电流值
输出电流差值
校准结果不确定度(k=2)
B.6 输出电压源电压效应：
量程
输入电压值
输出电压值
输出电压最大差值
校准结果不确定度(k=2)
B.7 输出电流源电压效应：
量程
输入电压值
输出电流值
输出电压最大差值
校准结果不确定度(k=2)
27
JJF(皖)249-2026
B.8 输出电压短期稳定性：
量程
记录时间间隔
输出电压值
短期稳定性
校准结果不确定度(k=2)
B.9 输出电压周期和随机偏差：
量程
输出电压纹波和噪声有效值
校准结果不确定度(k=2)
输出电压纹波和噪声峰-峰值
B.10 输出功率：
额定功率
功率实测值
校准结果不确定度(k=2)
标称值
电压
电流
B. 11 输出特性：
Point
1
2
3
4
5
电压
理论值
0
电流
理论值
0
实测值
曲线拟合偏差
校准结果不确定度(k=2)
I-V 曲线
28
JJF(皖)249-2026
附录 C
太阳电池阵模拟器校准证书内页格式(推荐)
C. 1 外观及通电检查：
C.2 直流电压设置值示值误差和测量值示值误差 (单位：V)
量程
设置值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
量程
显示值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
C.3 直流电流设置值示值误差和测量值示值误差 (单位：A)
量程
设置值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
量程
显示值
标准值
示值误差
校准结果不确定度 (k=2)
29
C.4 输出电压负载效应：
量程
负载(或带载电流值)
输出电压值
输出电压差值
校准结果不确定度(k=2)
C.5 输出电流负载效应：
量程
负载(或带载电压值)
输出电流值
输出电流差值
校准结果不确定度(k=2)
C.6 输出电压源电压效应：
量程
输入电压值
输出电压值
输出电压最大差值
校准结果不确定度(k=2)
C.7 输出电流源电流效应：
量程
输入电压值
输出电流值
输出电压最大差值
校准结果不确定度(k=2)
C.8 输出电压短期稳定性：
量程
记录时间间隔
输出电压值
短期稳定性
校准结果不确定度(k=2)
C.9 输出电压周期和随机偏差：
量程
输出电压纹波和噪声有效值
校准结果不确定度(k=2)
输出电压纹波和噪声峰-峰值
30
C.10 输出功率：
额定功率
功率实测值
校准结果不确定度(k=2)
标称值
电压
电流
C. 11 输出特性：
Point
1
2
3
4
5
电压
理论值
0
电流
理论值
0
实测值
曲线拟合偏差
校准结果不确定度(k=2)
I-V 曲线
31
JJF(皖)249-2026
JJF(皖)249-2026
32
