【全面】光伏电站晶硅组件如何检测与分析?

时间:2021-08-01 00:23 作者:泛亚电竞首页
本文摘要:光伏电站的质量问题由来已久,几年前,一家权威认证机构对国内早已在运营的多座大型晶硅组件光伏电站展开了质量检测,调查找到光伏组件普遍存在各种质量问题,如热斑、隐裂和功率波动等,对电站的发电量、KPI指标、电站收益及日常运营确保带给严重影响。

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光伏电站的质量问题由来已久,几年前,一家权威认证机构对国内早已在运营的多座大型晶硅组件光伏电站展开了质量检测,调查找到光伏组件普遍存在各种质量问题,如热斑、隐裂和功率波动等,对电站的发电量、KPI指标、电站收益及日常运营确保带给严重影响。  电站竣工后,随着时间的流逝,组件本身首年光致波动及大幅衰减率和其他波动因素都客观存在、不可避免,因此实际的装机容量不会大幅增加,那么基于完整装机容量展开理论发电量或理论功率输入计算出来的发电性能指标如PR、CPR和EPI等,其中包括的光伏电池板自身损耗部分不会大幅减少,而且实际装机容量的不确定性将对次年各个电站的计划发电量的制订带给一定影响。

  因此文中基于现实存在的客观情况,侧重探究已并网电站的户外组件电性能测试及功率修正方法、组件热斑现象和原因分析以及晶硅组件PID功率波动的较慢筛选方法,由于篇幅受限,其他质量问题的检测将另起他文探究。通过涉及的测试和分析手段,可对自有电站的实际情况有确切的理解,如组件的波动情况、热斑组件的产于比例及否不存在PID组件等等。  一、组件(方阵)I-V测试及功率修正方法  笔者曾在某西部多家地面电站展开实地考察,找到在某一随机时段各个逆变器的发电量不存在较小差异。

如图1右图,通过对电站逐层弃段分析,回避了逆变器本身及对应方阵故障、设备停机等因素,找到电量差异的主要来源为各个组串工作电流的波动性,整体线性亲率较高,有的甚至多达20%。  逆变器发电量的差异和组件的功率输入情况有紧密关联,因此有适当从汇流箱侧去查询较低功率的组串或组件,一般的,户外组件或方阵组串的电性能测试用于便携式I-V测试仪,本部分首先讲解便携I-V测试仪的原理、设施辐照度计量仪的类型和特点,接着讲解现场组件功率测试的一次修正和二次修正方法。

  图1某地面电站某一时间段各个逆变器的发电对比  1.1便携式I-V测试仪分类与测试原理  据调研目前市场上常用的便携式I-V测试仪主要有星型电子负载式和动态电容式两种,如图2和图3右图,星型电子负载式是仪器自身内置了电子负载,当电阻从0变到无穷大的时候,仪器通过收集上百个阻抗点所对应的工作电流和工作电压值来包含整条I-V曲线,并通过算法找寻到仅次于功率点。  电容式I-V测试仪以充电式动态电容作为光伏组件的动态阻抗,实际测试时,光伏组件因有光生电流对电容电池,电容在开始电池时,电阻很低完全为零,电池电路相等于短路,当电池完结,电阻十分低,电池电路相等于开路,那么在电容的电池过程中,电容的电阻从0变到无穷大,相等于光伏组件或阵列的负载电阻从0变化到无穷大,然后对电压电流展开取样,这些取样点包含了光伏组件的I-V特性曲线。  和星型电子负载式比起,动态电容式测试方法的优点是虽然测试速度较慢,精度较高,但必须简单的控制电路,而对于阵列型的I-V测试仪,就必须较为大的电容器,那么体积和重量就不会减少,所以带回户外展开测试不会较为轻巧。  图2星型电子负载式  图3动态电容式  1.2太阳电离辐射数据采集讲解  便携式I-V测试仪在测试过程中必须对动态的电离辐射数据展开收集,电离辐射收集目前常用的仪器是总电磁辐射表格,它分成热电型(ThermopilePyranometers)和光电型(SiliconPyranometers)两种,如图4右图为热电型,图5为光电型。

  热电型一般为两层玻璃罩结构,由玻璃罩下黑色感应器面与内部的热电填等感应器器件构成。一般感应器元件表面涂抹有低吸收率的黑色涂层,感应器元件的热接点在感应器面上,而冷接点坐落于仪器的机体内,双层石英玻璃罩结构的起到是避免热接点单方向通过玻璃罩与环境展开传热,提升测量精度。

  同时为了防止太阳辐射对冻接点的影响,减少了一个白色防辐射盘用来光线阳光的热辐射。它的原理很非常简单,当太阳辐射利用玻璃罩抵达热电表感应器面时,冷结点不会产生温差,由此产生温差电动势,将光信号切换为电信号输入,那么这个输入信号与感应器面上所接管到的太阳辐照度成正比(在线性误差范围内),根据毫伏表或电位差计测得的热电势就可以展开读数。


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