古瑞瓦特經(jīng)過多年的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,收集了光伏組件各種故障下不同的I/V曲線,并加以創(chuàng)新整理,模擬I/V曲線測(cè)試儀的原理,在新一代MAX 60-80K系列三相組串式逆變器,開發(fā)了組件I/V曲線掃描功能。它和目測(cè)組件故障相比,不僅不用一塊塊去觀察組件,而且比目測(cè)更準(zhǔn)確,速度更快;和專業(yè)組件I/V曲線測(cè)試儀對(duì)比,它同樣可以達(dá)到相同的效果,且不用購(gòu)置昂貴的設(shè)備,也不用拆取組件,更方便和經(jīng)濟(jì)。
1組件I/V曲線測(cè)試的意義
光伏I/V曲線是指組件輸出電流與輸出電壓的關(guān)系,一旦組件發(fā)生陰影遮擋、損壞或者接觸不良等情況時(shí),組件和組串的I/V曲線都會(huì)發(fā)生明顯的變化。不同的故障類型, 曲線會(huì)不一樣,因此根據(jù)曲線可以初步判斷組件是何種故障,再根據(jù)故障類型采取相應(yīng)的措施。
1、測(cè)量組串開路電壓Voc和短路電流Isc
2、測(cè)量最大功率點(diǎn)電壓Vmpp和電流Impp,峰值功率Mmax
3、識(shí)別光伏組件/陣列缺陷、陰影遮擋、灰塵損失、溫升損失、功率衰減、串并聯(lián)適配損失等問題。
2認(rèn)識(shí)組件I/V曲線
光伏組件的特性曲線,正常的時(shí)候如下圖紅色的線,曲線包括三個(gè)部分的平滑部分,第一部分是“水平線”(近乎水平,只有一點(diǎn)點(diǎn)下降),第二部分是“膝蓋”(近乎圓弧),第三部分是“墻”(近乎垂直)。
如果組件出現(xiàn)故障,I/V曲線就會(huì)發(fā)生變形,下線是幾種常見的典型異常的I/V曲線。
曲線中的階梯或凹陷表示被測(cè)試的陣列或組件的不同區(qū)域之間的不匹配情況,可能會(huì)有如下情況引起:
陣列或組件局部遮擋;陣列或組件局部污漬或以其他方式遮蔽(比如雪等);電池片/組件損壞;旁路二極管短路。
導(dǎo)致組件短路電流偏小的原因:組件大面積均勻污染,組件功率衰減(如焊帶氧化、EVA變黃、電池片隱裂和熱斑)
開路電壓偏低的原因:組件旁路二極管導(dǎo)通或短路,組件數(shù)量錯(cuò)誤,組件正極或者負(fù)極對(duì)地絕緣不好,電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID),整個(gè)電池片/組件/組串有明顯的、均勻的遮擋,組件溫度升高。
3逆變器I/V曲線掃描操作步驟
可以采用本地USB-WIFI調(diào)試工具和遠(yuǎn)程OSS管理系統(tǒng)進(jìn)入智能檢測(cè)界面
點(diǎn)擊進(jìn)入智能I/V曲線掃描界面
逆變器接6路,采用285Wp組件,第1路到第5路MPPT的組串,是24塊一串,第6路MPPT的組串是20塊一串。
遮擋的組件
將第1路MPPT接的6塊組件遮擋,分別掃描有遮擋和無遮擋時(shí)的I/V曲線,得到如下對(duì)比圖形:
無遮擋時(shí)I/V曲線掃描結(jié)果
有遮擋時(shí)I/V曲線掃描結(jié)果
從結(jié)果可得到如下信息:無遮擋時(shí)第1、2、3、4、5路MPPT的組件的I/V曲線很接近,走勢(shì)幾乎一樣;有遮擋時(shí),第1路MPPT的組件的I/V曲線,和其它4路對(duì)比,在標(biāo)紅圈的位置明顯發(fā)生了凹陷。第6路MPPT和其它相比,開路電壓明顯偏低,是因?yàn)榈?路少了4塊組件,只有20塊組件。
通過分析光伏陣列的I/V特性曲線形狀,不僅可以初步判斷光伏組件是否正常,還可以查找到有故障的光伏組件,而逆變器集成了這個(gè)功能,方便快捷查找組件故障,省時(shí)省力省錢,給投資方和運(yùn)維方帶來了極大的便利。