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古瑞瓦特教你看監控系列之:快速分析系統中的PV電流
2019-04-02

在光伏監控系統中,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、每天的發電量。這些運行參數,不僅僅是用于記錄電量,還可以從監控參數和運行圖形中,找到系統可能存在的問題,判斷故障的類型,從而快速解決問題,降低損失。PV電流是系統最基本的一個參數,仔細分析,也可以找到很多規律。


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正常的PV電流圖形

上圖是一個6kW電站,組件是280W,最大功率點工作電流是8.84A,在8月份天氣條件很好的狀態下,一天的PV電流曲線圖,從圖形上看,PV電流曲線和逆變器輸出功率曲線基本一致:

(1)如果逆變器工作正常,PV工作電壓和光照強度關聯不是很大,但PV電流和光照強度基本上是成正比,太陽輻照越大,PV電流就越大,PV電流也和組件的溫度有關,但影響相對不大。

(2)PV工作電壓一般在光照較好時就能達到額定工作電壓,但是PV工作電流很難達到額定工作電流,這和所在的地區氣候有關系,這個電站在江西是三類光照地區,記錄中最大電流約8.1A,是組件額定電流是92%。


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PV電流限額

下圖是某逆變器的PV電流曲線,可以看到,這條曲線最上面不是一個正常的弧形,而是一條直線,從10點到13點都是以同樣的電流輸出,這種現象稱之為限額。主要是以下幾個原因造成的:

(1)組件超配過高,根據記錄,PV電流一般都是在額定工作電流90%以下,而且絕大部分天氣都在80%以下,所以在設計時,組件可以比逆變器多配一些,以減少系統成本,但是在天氣特別好的時候,逆變器限額運行,會給用戶造成一定的電量損失。

 (2)MPPT回路超配,大功率逆變器會有多個MPPT回路,逆變器的總功率會平均分配到每個回路,如一個20kW逆變器有兩個MPPT回路,每路MPPT就是10kW,如果多接了也會限流運行。

有一個案例,項目使用72塊280的組件,逆變器采用20kW的,組件采用18塊4并的方式和逆變器相連接,逆變器有6組輸入接口,客戶把3路接在一個MPPT上,另一個MPPT只有一路組串,因此PV2比PV1電流大3倍。


客戶PV2回路接了3路組串,輸入功率達15.12kW,多配了5.12kW,在天氣好的時候就會限流,最多一天有可能損失10度電。


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PV電流偏小

影響PV電流的因素很多,包括太陽輻射量,太陽電池組件的傾斜角度,灰塵和陰影阻擋,組件的溫度特性等等。因系統配置安裝不當造成PV電流偏小,常見檢測辦法有:

在安裝前,檢測每一塊組件的功率是否足夠;調整組件的安裝角度和朝向;檢查組件是否有陰影和灰塵。檢測組件串聯后電壓是否在電壓范圍內,電壓過低系統效率會降低。組串安裝前,先檢查各路組串的開路電壓,相差不超過5V,如果發現電壓不對,要檢查線路和接頭。

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PV電流為負數

從常識來講,光伏是向電網發電,組件電壓要比交流電要高很多,電流應該都是正值,怎么會有負值出現。組串出現負電流有三種可能原因:

1.組件故障的原因

如果有一組電壓低,如組件短路或者接地,同一個MPPT的另外一路的電流有可能流向這一路,就會出現負電流。

判斷依據:出現負電流的這一路組串電壓明顯偏低。

2.逆變器功能的原因

逆變器有PID修復功能,而且采用正向偏置技術,需要從電網取電,再整流,給組件一個反向電流,也有可能出現負電流。

判斷依據:逆變器具備PID修復功能,出現負電流的這一個組串電壓和別的組串電壓差不多,電流很小。

3.逆變器故障的原因

逆變器的電流采樣,采用開環的電流傳感器,有可能出現漂移,采樣不準。

判斷依據:在電流特別小,溫度特別低時,可能會出現誤差。

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