在光伏監(jiān)控系統(tǒng)中,可以隨時隨地查看電站的各種運行參數,包括PV電壓、電流、功率和交流電壓、電流、每天的發(fā)電量。這些運行參數,不僅僅是用于記錄電量,還可以從監(jiān)控參數和運行圖形中,找到系統(tǒng)可能存在的問題,判斷故障的類型,從而快速解決問題,降低損失。PV電流是系統(tǒng)最基本的一個參數,仔細分析,也可以找到很多規(guī)律。
▲古瑞瓦特監(jiān)控系統(tǒng)
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正常的PV電壓圖形
上圖是一個33kW電站,組件是280W,工作電壓31.2V,開路電壓37.5V,每組21塊串聯(lián),在天氣條件很好的狀態(tài)下,一天的PV電壓曲線圖,紅線是模擬的PV功率曲線,從圖形上看,PV曲線可分為3個階段:
1、開機階段,逆變器沒有開機時,功率為零,組件處于開路狀態(tài);逆變器開機啟動后,電壓迅速下降,進入工作電壓狀態(tài)。穩(wěn)定一段時間后,隨著光照強度增加,PV電壓迅速提高,當功率到達系統(tǒng)額定功率約5%時,PV電壓達到最高值。
2、運行階段,當功率到達10%后,即使光照強度增加和系統(tǒng)功率提升,PV電壓也不再增加,反而隨著系統(tǒng)功率增加而降低,在中午功率最高時,之后隨著功率的下降,PV電壓又慢慢提升。
3、結束階段,下午17點之后,光照下降,系統(tǒng)功率也下降,PV電壓這時候會有一點波動,但總體呈下降趨勢,到系統(tǒng)功率接近為零時,PV電壓從500多伏一下降到零。
從上面的數據還可以得出一些結論:PV工作電壓受光照強度影響較小,只是早上開機和下午關機時變化較大,如果光照條件好,早上剛開機不久,系統(tǒng)功率到達額定功率5%左右,組件的工作電壓就能達到額定的工作電壓。在運行階段,溫度對PV工作電壓影響較大,溫度越高,PV工作電壓越低,中午環(huán)境溫度高,組件接收的光照也高,輸出功率大,因此組件內部溫度高,PV工作電壓就比較低。
上圖這是個電站,在一個比較差的天氣,一天的電壓曲線圖,由圖可以看到,天氣差的時候,在開機階段和結束階段,電壓變化幅度較大,在運行階段,電壓幅度變化較小,這說明如果組件溫度變化不大,組件的工作電壓變化也不會大。
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PV電壓上升故障分析
如上圖所示,在運行的過程中,PV電壓突然上升,接近開路電壓,這種情況說明系統(tǒng)已停止工作,組件處于開路狀態(tài)。造成故障的原因有以下幾種:1是逆變器故障造成停機,2是電網停電或者交流開關斷開,3是電網電壓過高逆變器啟動保護機制了。
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PV電壓下降故障分析
PV工作電壓如果長期低于組串工作電壓,有可能是光伏組串中間某一塊組件的連接線與地相接。解決辦法:用萬用表電壓檔測量組件正負極對地的電壓,在正常情況下,如果系統(tǒng)電壓是600V,那么組件正極對地的電壓是“+300V”,組件負極對地的電壓是“-300V”,如果檢測到正極對地的電壓是“+244V”,就表示從正極端向前數據,第8塊到第9塊組件之間的連接線出了問題。
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PV電壓為零故障分析
如果逆變器檢測不到組串的電壓,顯示為零,說明系統(tǒng)斷開了,有可能是光伏組串中間某一個接頭斷開,逆變器或者直流匯流箱開關沒有合上,逆變器PV熔斷器燒斷等原因。