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3个步骤调试光伏系统的最大性能

可再生能源

尽管有伟大的工程,但没有一个系统是万无一失的。这就是调试的切入点,为客户验收和后续维护建立性能基线。调试不仅对光伏系统的性能很重要,而且对设备的寿命、安全性、投资回报率和保修期也很重要。

两名戴着安全帽的男子站在一排太阳能电池板的尽头

步骤1:光伏系统设计与生产

要找到您的站点的预期产量,确定您的太阳能资源,并考虑到可能发生在电池板上的任何阴影。太阳能资源是用太阳峰值小时数来衡量的,也就是你的装置每天达到1000瓦每平方米的小时数。例如,在加利福尼亚的许多地方,太阳能资源是巨大的:每平方米6000瓦,或6个太阳高峰小时。使用雷竞技appFluke ir -1太阳辐照度计要确定实际的太阳辐照度(瓦/米)2)和底纹,以形成基线。

假设你有一个10千瓦的PV阵列。您可以通过将10kw阵列× 6个峰值太阳小时×每年365天× 0.85(由于接线和逆变器的功率损失而降额15%)来计算预期年产量。这个阵列每年应为我们生产18,615千瓦时的能量,或每天51千瓦时。

步骤2:测量PV性能

一旦你的系统安装了,通过测量它的电气特性和阵列的实际功率输出,确保它是按设计运行的。

PV阵列的性能是基于它的电流-电压(IV)曲线。逆变器不仅可以将直流转换为交流,还可以通过捕获电流和电压(因为功率是电压x电流)来最大限度地输出功率,而在该串产生最大功率时。短路电流(Isc)是来自电池的最大电流,由于没有电压差:正负极线接触,因此不会产生任何功率。开路电压(Voc)是电池的最大电压:因为电路是开路的,所以不会产生任何功率。模块产生最大功率的点称为最大功率点(mpp)。

对比太阳能电池的IV曲线与太阳能电池的功率

PV模块电流-电压(IV)曲线

要知道数组是否按设计工作,您需要了解模块数据表上列出的Voc和Isc。在安装前后测量Voc和Isc。

挥发性有机化合物是用雷竞技appFluke 393 FC CAT III太阳能钳形表以确定正负极之间的电压。393 FC是CAT III 1500v / CAT IV 600V额定,使其在CAT III环境(如太阳能装置)中进行测量安全可靠。使用雷竞技appFluke 64 MAX IR温度计确定模块的温度,以考虑温度对Voc的影响(温度越低,电压越高,反之亦然)。该393 FC提供音频极性警告,同时测试Voc。如果反向,则组合盒或其他电路可能在无意中串联,导致电压超过逆变器的最大输入电压。

右边是Fluke 393 FC雷竞技app CAT III 1500 V真有效值钳位表的图片,左边是智能手机上显示的Fluke Connect应用程序

福禄克3雷竞技app93 FC是世界上唯一的CAT III 1500v额定太阳能钳表,使其安全可靠地用于太阳能装置。

为测试Isc,断开所有并联电路并安全短路。用万用表测量正负极之间的电流。把刻度盘的电流调到比预期的大。在Fluke Connect™应用程序上记录Isc和Voc的值,并保存它们以便进雷竞技app行趋势分析和报告

检查导线的绝缘电阻,模块之间、模块与机架之间的连接,以及接地电阻。使用雷竞技appFluke 1630-2 FC接地钳测量接地电阻时要保证电阻小于25欧姆。

第三步:诊断差异

即使正确安装,光伏系统也可能无法满足预期的电力生产。对于一个模块来说,具有指定的电气特性是非常重要的,因为逆变器有一个最小和最大的输入电流,低于和高于这个输入电流就没有功率输出。

场景1:开路电压或短路电流高于或低于数据表

在这种情况下,字符串有一个或多个模块,其特征不符合规范。开路电压超出范围意味着您的逆变器可能无法输出功率。短路电流超出范围表明可能存在模块不匹配,这可能会严重降低阵列的性能,因为字符串的电流受到电流最小的模块的限制。识别并更换模块。

Fluke 393 FC CA雷竞技appT III 1500 V真有效值钳形计用于诊断光伏电池板上的方差的图片。

Fluk雷竞技appe 393 FC可以测量电压,电流,直流功率,并为光伏电池板上的错误极性提供音频指示器。

场景2:电源输出低

如果您看到功率输出低于预期,您可能有问题。虽然预期输出会有一些波动,但始终低于预期输出可能是字符串故障、接地故障或阴影的迹象。

一个原因可能是热点,短路电池上的电流和热量的积累,导致性能下降和可能的火灾。像热成像仪雷竞技appFluke Ti480 PRO红外摄像机或者是TiS75+热成像相机能快速识别热点。

地面的缺点是另一种,但它们更难诊断,需要测试每个导体的电压和电流,以及携带杂散电流到地的设备接地导体(EGC)。EGC上的电压、电流提示接地故障。接地故障可能是由于导体绝缘损坏、安装不当、电线夹紧和水,这些都可能在导体和EGC之间产生电气连接。找到问题的根源,更换损坏的电线或改善状况。

低功率输出的其他原因可能是遮阳和较差的倾斜和罗盘方向(方位角)。如果可能的话,使用太阳探路者找到任何新的阴影来源并将其移除。虽然改变阵列的倾斜和罗盘方向以使面板更直接地朝向太阳可能是不可行的,但您应该知道倾斜和方位角,以便为将来参考建立基线。

在大型光伏系统中,来自太阳能系统的电力在被倒置后通过变压器提高电压,然后到开关柜和中压电缆,其中绝缘电阻降低是一个常见的问题。对于中高压电缆,请使用雷竞技app福禄克1555 FC 10kv绝缘测试仪它可以测试高达10,000伏的电压。

对于有电池的系统,请将预期的电池电压和充电状态与实际使用情况进行比较雷竞技appFluke 500系列电池分析仪