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光伏系統常見故障分析

  • 發布日期:2022-07-11      瀏覽次數:2951
    •   <概覽>
       
        在典型的光伏系統中(圖 1),多串串聯的光伏組件在接線盒中接線在一起,并通過功率調節器系統(PCS)將直流電轉換為交流電以產生電能。
        用于評估光伏系統性能的一種方法是獲得電流-電壓特性曲線(IV 曲線)。測量過程是將IV測量儀連接到與接線盒分開的串上,獲取IV曲線(圖2)。通過驗證獲得的IV曲線的形狀和參數值,可以推斷出字符串的特征和缺陷。IV 曲線也用于評估單個模塊或單個電池。
        <太陽能組件介紹>
       
        多個旁路二極管 (BPD) 連接到一個典型的晶體模塊,以減少由于陰影或故障導致的發電損失。由這個 BPD 分隔的范圍稱為集群。(圖 3)
        <旁路二極管的功能說明>
       
        xxx 模塊故障示例 xxx
       
        如果 BPD 分離的簇中存在缺陷(電池劣化或異常、接線斷開、陰影效應),則電流被 BPD 分流,IV 曲線的形狀發生變化。
       
        例如,圖 4 顯示了當 BPD 在圖 4 中標有 x 的接頭線的焊接部分由于老化導致接觸失效而工作時的電流路徑,并且在缺陷部分電阻值增加。曲線如圖5所示。
        在圖5橙色IV曲線中,故障部分的電阻值越大,直線部分的傾斜度越小,藍色IV曲線中BPD的工作點向下移動。
        圖 6 顯示了實際測量包含有缺陷模塊的串時的 IV 曲線。從圖 6 中的 IV 曲線可以看出,B 弦的發電量有所下降。在這個B串中,有一個BPD正在發熱的模塊(BPD發熱是因為電流被BPD旁路了),目測模塊確認tab線被燒毀。
        接頭線故障示例(高電阻或斷開)
        ◎ 對安裝了一段時間的模塊進行檢查時,如上圖所示,標簽線的連接處可能會出現炭化或白銹。這個燒毀的部分變成高電阻(或斷開)并抑制電流,因此 BPD 工作。
       
        <電流-電壓特性曲線(iv曲線)示例>
       
        ■ 模擬故障
       
        -假設由于Tab線焊接不良而導致電阻增加而發生故障,我們準備了一個模擬故障模塊,可以切斷模塊中的Tab線并插入電阻器。
       
        將上述模擬失效模塊并入實驗串中以測量 IV 曲線。
        ?如①-1和①-2的情況,如果在故障部分有電阻值,則Pmax降低,但Voc幾乎沒有差異。
       
        此外,當導線*斷線時,可以看出 Pmax 和 Voc 都下降了。
       
        -橙色虛線是模塊中沒有旁路二極管時的IV曲線預測。可以通過找到這個斜率來計算串聯電阻值。
       
        那小編就總結一下光伏發電系統使用過程中常見的故障:
       
        1、漏電流故障:
       
        故障分析:漏電流太大
       
        解決方案:移除光伏陣列輸入并檢查外圍交流電網。 直流端子和交流端子均斷開,逆變器電源切斷30分鐘以上,如果逆變器恢復,將繼續使用,如果無法再次聯系售后技術工程師。
       
        2、電網錯誤:
       
        故障分析: 電網電壓和頻率過低或過高。
       
        解決方法:用萬用表測量電網的電壓和頻率。如果超過,等待電網恢復正常。如果電網正常,則是逆變器檢測到電路板發電故障。請斷開所有DC和交流端子,并讓變頻器斷電30分鐘以上。如果能恢復使用,如果不能,聯系售后技術工程師。
       
        3、逆變器硬件故障:
       
        故障進行分析:逆變器電路板,檢測系統電路、功率輸出回路、通訊安全回路等電路有故障。
       
        解決方案:逆變器有上述硬件故障,請斷開直流端和交流端,讓逆變器電源故障30分鐘以上,如果您能恢復,繼續使用,如果不能恢復,請聯系售后技術工程師。
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