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自从有了I/V曲线扫描功能,检测组件再也不用爬屋顶了
2018-11-09

在光伏系统中,组件成本占比最大,对系统发电量影响也是最大,组件要安装在露天场所,容易受到外界环境影响。据统计,组件上的灰尘、树叶等脏污,组件局部遮挡,旁路二极管、硅片、组件功率PID衰减等因素对系统发电量影响最大。组件出了故障,在小型户用系统,一般是通过目测来检查,在中大型系统,则通过专业组件I/V曲线测试仪来检测。

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古瑞瓦特经过多年的现场调研,收集了光伏组件各种故障下不同的I/V曲线,并加以创新整理,模拟I/V曲线测试仪的原理,在新一代MAX 60-80K系列三相组串式逆变器,开发了组件I/V曲线扫描功能。它和目测组件故障相比,不仅不用一块块去观察组件,而且比目测更准确,速度更快;和专业组件I/V曲线测试仪对比,它同样可以达到相同的效果,且不用购置昂贵的设备,也不用拆取组件,更方便和经济。

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1组件I/V曲线测试的意义

光伏I/V曲线是指组件输出电流与输出电压的关系,一旦组件发生阴影遮挡、损坏或者接触不良等情况时,组件和组串的I/V曲线都会发生明显的变化。不同的故障类型, 曲线会不一样,因此根据曲线可以初步判断组件是何种故障,再根据故障类型采取相应的措施。

1、测量组串开路电压Voc和短路电流Isc

2、测量最大功率点电压Vmpp和电流Impp,峰值功率Mmax

3、识别光伏组件/阵列缺陷、阴影遮挡、灰尘损失、温升损失、功率衰减、串并联适配损失等问题。

2认识组件I/V曲线

光伏组件的特性曲线,正常的时候如下图红色的线,曲线包括三个部分的平滑部分,第一部分是“水平线”(近乎水平,只有一点点下降),第二部分是“膝盖”(近乎圆弧),第三部分是“墙”(近乎垂直)。

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如果组件出现故障,I/V曲线就会发生变形,下线是几种常见的典型异常的I/V曲线。


1)多阶梯或凹陷曲线

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曲线中的阶梯或凹陷表示被测试的阵列或组件的不同区域之间的不匹配情况,可能会有如下情况引起:


阵列或组件局部遮挡;阵列或组件局部污渍或以其他方式遮蔽(比如雪等);电池片/组件损坏;旁路二极管短路。


2)短路电流偏小

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导致组件短路电流偏小的原因:组件大面积均匀污染,组件功率衰减(如焊带氧化、EVA变黄、电池片隐裂和热斑)


3)开路电压偏低

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开路电压偏低的原因:组件旁路二极管导通或短路,组件数量错误,组件正极或者负极对地绝缘不好,电势诱导衰减(PID),整个电池片/组件/组串有明显的、均匀的遮挡,组件温度升高。

3逆变器I/V曲线扫描操作步骤

可以采用本地USB-WIFI调试工具和远程OSS管理系统进入智能检测界面

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点击进入智能I/V曲线扫描界面

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阴影遮挡现场实测

逆变器接6路,采用285Wp组件,第1路到第5路MPPT的组串,是24块一串,第6路MPPT的组串是20块一串。

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遮挡的组件

将第1路MPPT接的6块组件遮挡,分别扫描有遮挡和无遮挡时的I/V曲线,得到如下对比图形:

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无遮挡时I/V曲线扫描结果

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有遮挡时I/V曲线扫描结果 

从结果可得到如下信息:无遮挡时第1、2、3、4、5路MPPT的组件的I/V曲线很接近,走势几乎一样;有遮挡时,第1路MPPT的组件的I/V曲线,和其它4路对比,在标红圈的位置明显发生了凹陷。第6路MPPT和其它相比,开路电压明显偏低,是因为第6路少了4块组件,只有20块组件。


通过分析光伏阵列的I/V特性曲线形状,不仅可以初步判断光伏组件是否正常,还可以查找到有故障的光伏组件,而逆变器集成了这个功能,方便快捷查找组件故障,省时省力省钱,给投资方和运维方带来了极大的便利。

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