分布式光伏发电系统的IV曲线

发布日期 :2017-12-29 14:16 编号:4632163 发布IP:14.156.33.179
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光伏电站投入运行之前必须经过严格检测后验收,国家GBT 18210-2000《晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量》给出了相应的技术要求。在投入运行后的20年内,电站运营方也要不断对光伏电站各子阵列的I-V特性进行测试,查找故障隐患,以便日常维护及维修。
    光伏系统根据其对功率的需求配备或大或小的光伏阵列,这一光伏阵列是由太阳能电池组件按串联、并联规则组合一起的。如果各串联的太阳电池组件的工作特性由于离散性而导致不一致,在工作点的电流会不同,则必然会带来效率的损失;同理,如果太阳电池组件并联,则由于离散性,其相同工作电压条件下的效率点会不一致,也会出现效率的损失。这种由于太阳电池组件特性曲线之间失配而带来损失,称为“联结耗损”。由于“联结耗损”的存在,使得由众多太阳电池联成的阵列效率总是低于单个电池的发电效率。太阳电池的I-V特性曲线本身具有很强的实时性,易于受环境因素影响,对于温度、照度的变化敏感。所以太阳电池安装环境条件的多变性,必然会使得太阳电池在不同环境条件下的实际发电量和负载工作点大相径庭。厂家提供的太阳电池组件的特征参数都是基于标准测试条件,而这些特征参数并不能反映太阳电池的实际工作情况。
    由此可以看出,如果仅仅依靠厂家提供的太阳电池组件的特征参数进行系统设计,往往很难达到理想的设计效果。例如光伏电站,其所配用的光伏阵列容量可以通过计算得出,但事实证明许多理论计算配置的系统是不合理的,有时甚至是失败的,其原因就是由于光伏系统中的光伏阵列存在组合效率损失,并在不同日照强度、环境温度下的特征有很大差异。
    所以在光伏发电站安装、光伏发电站监造、光伏发电站验收、光伏发电站年检时,一定要使用大功率的光伏阵列I-V特性测试对光伏阵列进行检验检测、核实光伏组件工作性能及安装合理性。
   
   测试案例:
测试简单,全自动调节装置的设置在测试时不需要任何繁琐的设定,可随时显示、保存测试数据;
通过直接测量光伏电站的短路电流和开路电压,而不是通过测量I-V特性得出短路电流和开路电压。可随着太阳辐照强度的变化实时监测、显示对应的短路电流和开路电压;
监测的数据由CPU处理为I-V曲线后通过液晶屏显示,可以实时观察I-V特性曲线形成的过程并通过波形畸变分析被测系统特性是否有失配或故障;
采用IEC62446推荐的“电容充电测试原理”,能客观监测I-V曲线及短路电流,开路电压,最大功率,填充系数以及最大功率下的电流和最大功率下的电压数据,能客观地给出光伏系统真实的I-V特性曲线,特别是最大输出功率点Pm以及此功率点下的电压及电流值。结合长期测试积累的经验,来分析被测光伏阵列矩阵中存在的问题,如热斑、接触不好、个别组串损坏等;
还有将现场测量的功率数据利用行业公认数据推算到标准条件(STC)下功率的功能;
测试系统不需要任何外部供电,非常适合于光伏电站的现场测试。
依据标准可进行I-V特性测量测试,具体测量结果如下:
*开路电压Vos;
*短路电流Isc;
*最大输出功率Pma;
*最大输出功率下的电压Vpm;
*最大输出功率下电流Ipm;
*填充因子FF;
*太阳光伏照度0~4000W/m2;
*环境温度T。

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