光伏组件出问题了 别慌这有几种问题检测方法
光伏组件常见的问题有:热斑、隐裂和功率衰减。
由于这些质量问题隐藏在电池板内部,或光伏电站运营一段时间后才发生,在电池板进场验收时难以识别,需借助专业设备进行检测。
热斑形成原因及检测方法
光伏组件热斑是指组件在阳光照射下,由于部分电池片受到遮挡无法工作,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。
光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成,即内阻和电池片自身暗电流。
热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测,用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。
热斑检测可采用红外线热像仪进行检测,红外线热像仪可利用热成像技术,以可见热图显示被测目标温度及其分布。
隐裂形成原因及检测方法
隐裂是指电池片中出现细小裂纹,电池片的隐裂会加速电池片功率衰减,影响组件的正常使用寿命,同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大,有可能导致开路性破坏,隐裂还可能会导致热斑效应。 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的,组件受力不均匀,或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。
光伏组件在出厂前会进行 EL 成像检测,所使用的仪器为 EL 检测仪。
该仪器利用晶体硅的电致发光原理,利用高分辨率的 CCD 相机拍摄组件的近红外图像,获取并判定组件的缺陷。
EL 检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、碎片、虚焊、断栅及不同转换效率单片电池异常现象。
功率衰减分类及检测方法
光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类:
第一类,由于破坏性因素导致的组件功率衰减;
第二类,组件初始的光致衰减;
第三类,组件的老化衰减。
其中,第一类是在光伏组件安装过程中可控制的衰减,如加强光伏组件卸车、倒运、安装质量控制可降低组件电池片隐裂、碎裂出现的概率等。
第二类、第三类是光伏组件生产过程中亟需解决的工艺问题。光伏组件功率衰减测试可通过光伏组件 I-V 特性曲线测试仪完成。
1)打开运维监控软件,查看汇流箱运行数据,显示:第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V,则说明第1路组串正常,第2、3、4路组串均存在异常,可能存在光伏组件异常情况,
2)打开汇流箱,断开汇流箱输出断路器和第2路正负极熔断器,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入第2路组串正负极融断器下端位置,显示电压36V,与监控一致,说明组件PV3或PV4存在异常。
3)断开第2路组串回路MC4端子。组件PV3和PV4MC端子,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV3正负极MC4端子,显示电压为36V,说明组件PV3正常,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV4正负极MC4端子,显示电压为0V,说明组件PV4异常,故障原因为,组件内部断路。
组件二极管击穿故障排除
1)打开运维监控软件查看汇流箱运行数据,显示、第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V,则说明第1路阻串正常,第2、3、4路阻串均存在异常,可能存在光伏组件异常情况。
2)打开汇率箱,断开汇流箱输出断路器和第3路正负极熔断器,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入第3路组串正负极熔断器下端位置,显示电压41V,与监控一致,说明组件PV5或PV6存在异常。
3)断开第3路组串回路MC4端子,组件PV5和PV6MC端子,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV5正负极MC4端子,显示电压为36V,说明组件PV5正常,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV6正负极MC4端子,显示电压为5V,说明组件PV5异常,故障原因为,组件二极管击穿。
组件部分损坏故障
1)打开运维监控软件,查看流会流箱运行数据,显示:第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V,则说明第1路组串正常,第2、3、4路组串均存在异常,可能存在光伏组件异常情况,
2)打开汇流箱,断开汇流箱输出断路器和第4路正负极熔断器,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入第4路组串正负极熔断器下端位置,显示电压66V,与监控一致,说明组件PV7或PV8存在异常。
3)断开第4路组串回路MC4端子,组件PV7和PV8MC端子,使用万用表直流电要档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV7正负极MC4端子,显示电压为36V,说明组件PV7正常,使用万用表直流电压档,将红色和黑色表笔分别插入组件PV8正负极MC4端子,显示电压为30V,说明组件PV8异常,故障原因为,组件部分损坏。
组串断路故障排除
1)打开运维监控软件,查看汇流箱运行数据,显示,第1路和第4路组串有电压,则说明该组串回路正常,第2路和第3路组串无电压,则说明该组串回路熔断器故障或组串回路故障。
2)打开汇流箱,断开汇流箱内输出断路器和第2路正负极熔断器,使用万用表直流电压档,将红色表笔插入2路正极熔断器下端,黑色表笔插入2路负极熔断器下端,显示第2路组串无电压,使用蜂鸣挡检测正负极熔芯,均提示导通,则说明第2路组串正负极熔断器正常,可能由于光伏组串回路电缆断路或短路。
3)使用万用表蜂鸣档,将红色表笔和黑色表笔测量依次第2路组串红色正极电缆输入,输出MC4端子,万用表蜂鸣器发出长鸣,说明红色正极电缆正常,讲红色表笔和黑色表笔测量依次第2路组串黑色负极电缆输入,输出MC4端子,万用表蜂鸣器未发出长鸣,说明黑色负极电缆断路,即第2路组串回路断路,
组串短故障排除
1)打开运维监控软件,查看汇流箱运行数据,显示,第1路和第4路组串有电压,则说明该组串回路正常,第2路和第3路组串无电压,则说明该组串回路熔断器故障或组串回路故障。
2)打开汇流箱,断开汇流箱内输出断路器和第3路正负极熔断器,使用万用表直流电压档,将红色表笔插查第3路正极熔断器下端,黑色表笔插第3路负极熔断器下端,显示第2路组串无电压,使用蜂鸣档检测正负极熔芯,均提示导通,则说明第3路组串正负极熔断器正常,可能由于光伏组串回路电缆断路或短路。
3)使用万用表蜂鸣档,红色表笔和黑色表笔测量第3路组串串正负极MC4端子,万用表蜂鸣器发出长鸣,说明第2路组串正负极短路。
1、 定位问题
通过每日的发电量情况以及监控软件对系统进行检查,确定是逆变器没有工作,还是组串烧毁、漏接,亦或是组串都正常发电?
各组串工作电压是否相近,是否都有电流,是否存在电流偏低的组串?
2、 周边环境
现场考察光伏电站的建筑物女儿墙高度、楼面遮挡物(避雷针、排气排尘通道等)、周围遮挡物(高大建筑、树木等),早晚是否会形成遮挡?
周边是否有腐蚀性的工厂,例如炼铁厂,化工厂等,组件上灰尘、粉层是否严重?
组件的下边沿是否有水渍灰尘遮挡
组件是否通风,安装在不通风大大棚上的组件发电量偏低10%以上!
逆变器是否安装在太阳直射下,温度过高会导致逆变器降额运行。
逆变器散热系统(风扇)是否正常工作?
3、 系统&电网问题
每路MPPT的各组串的组件型号、功率、块数是否一致?
同一组串的组件朝向是否一致?
组串的组件块数是否偏少,组串工作电压是否偏低?(建议单相机大于420V,三相机大于630V)
组件超配是否过多,光照好的时候,逆变器是否有功率削峰运行?
接入电网是否稳定,是否有间歇性的电网电压过高而导逆变器停机?
常用于检测太阳能电池组件的内部缺陷、隐裂、碎片、虚焊、断栅以及不同转换效率单片电池异常现象。
1、太阳能电池组件缺陷检测(EL)全自动测试仪利用晶体硅的电致发光原理,利用高分辨率的红外相机拍摄组件的近红外图像,获取并判定组件的缺陷。
2、具有灵敏度高、检测速度快、结果直观形象等优点,是提升光伏组件品质的关键设备;红外检测可以全面掌握太阳电池内部问题,为改进生产工艺提供依据,提升产品质量,可以对问题组件进行及时返修,尽可能的降低损失。
想让系统设计阶段实现适当的能量输出与安全水平,就要确保太阳能光伏发电装置在正常和故障情况下的安全运行。一旦光伏装置投入运行,就要保证不会因为不符合标准的安装或者维修影响到系统的长期性能。在这情况下,太阳能光伏系统的一些关键特性需要定期进行适当的电气测试和检验。下面介绍的光伏检测原因,会让你明白光伏系统安装之后的定期光伏检测的重要性。
防止火灾风险
随着过去几年屋顶太阳能安装系统数量的增长,光伏系统设备长时间运行在户外环境中,光照、雨水、风沙等都是加快电缆和连接器等设备发生老化的因素,大大降低了设备的绝缘性能,导致设备故障,严重的还会引发火灾。对电气设备定期进行光伏检测,既能保证系统安全的运行,又能减少电气故障带来的潜在火灾危险,因此有必要定期对光伏系统的电气布线和发电设备进行光伏检测。
避免接地失效
和全部的电力设备一样,太阳能电池板和支架系统一定是接地的,来减少潜在的点击和火灾。假如接地系统随着时间的推移而降低了,那么靠近且接触光伏系统的金属部件的人都有概率受到电击的。就算被电击的概率不高,一旦发生,因为阵列的高电压,实质损害的几率还是很高的,同时还会带来从屋顶安装掉落的危险。
减少接地故障
光伏发电系统,属于大型的系统,大部分长长的布线埋在地下。低绝缘水平把使光伏系统发的电泄漏到了地面上。逆变器的绝缘监测或剩余电流监测功能在潮湿的条件下还会阻止逆变器启动,又会很大程度降低光伏安装的运行效率。
表面污染和物理损坏
导致运行效率和系统性能的降低,是因为PV组件在使用过程中会变脏或被污染了。再加上在暴露的环境下可能会导致光伏安装部件的物理损坏。线缆涂层磨损或被啮齿类动物啃坏都可能造成金属导线裸露,造成电击危险。所以通过周期性的光伏检测可以确定潜在的故障。
IEC62446标准规定
根据IEC62446提出要对现有的安装进行定期检测。系统记录、光伏系统调试和光伏检测的最低要求在这个标准里得到了定义。该标准不但规定了最低电气测试和电气设备的光伏检测要求,还规定了怎么样记录光伏检测和检测结果,在安装后提供给消费者。
实行保修与承诺
定期对太阳能光伏发电系统进行光伏检测能够帮助鉴别与确认持续安全运行和最大能量输出性能,能够将检测作为产品保修和光伏系统部件保障的一部分。
为中国历史最悠久、实力最强、规模最大的第三方检测机构之一,中科检测可开展光伏电站检测服务,中科检测过产品及体系认证、计量、验货、培训、标准及行业服务、能力验证、技术咨询等全产业链质量保证服务,帮助合作伙伴在竞争中保持优势。
1、识别问题。
通过每日的发电量情况以及监控软件对系统进行检查,可以清楚的看出是系统没有工作,还是性能过低。这一过程最好应在阳光充足的白天进行,从而能够测试光伏组件的输出,并且在充足的日照时数条件下,进行完整的调研。
2、待检查的第一件事是直流主断路器、隔离装置和阵列交流主断路器没有断开。
如果所有断路器、隔离装置均处于闭合状态,那么则应当进行逆变器的目测检查。
3、逆变器故障问题
逆变器故障在系统中很常见,毕竟它是由众多元器件构成,逆变器的故障信息都常是以报错信息的形式出现,现在市场上面的主流逆变器都会有故障反馈功能,当出现故障的时候逆变器的报警灯会常亮。
当然很多时候逆变器报警出现并不是它自身问题,有可能是电网问题,有可能是组件出现的问题。
如果是逆变器本身出现故障,就需要联系厂家来解决。如果逆变器没有问题,问题很可能出现在光伏阵列上面。
4、组件故障排查。
组件出现故障的主要原因有:电缆断开或插头故障光伏汇流箱内部的连接松动光伏组件破碎。
实际故障的发现可能通过电缆、组件的物理检查和电流、电压测量。