光伏電站常見(jiàn)故障及解決方法
第一章 影響光伏電站發(fā)電量的因素
光伏電站發(fā)電量計(jì)算方法，理論年發(fā)電量=年平均太陽(yáng)輻射總量*電池總面積*光電轉(zhuǎn)換效率。但由于各種因素的影響，光伏電站發(fā)電量實(shí)際上并沒(méi)有那么多，實(shí)際年發(fā)電量=理論年發(fā)電量*實(shí)際發(fā)電效率。那么影響光伏電站發(fā)電量有哪些因素?以下是我結(jié)合日常的設(shè)計(jì)以及施工經(jīng)驗(yàn)，給大家講一講分布式電站發(fā)電量的一些基礎(chǔ)常識(shí)。
1.1、太陽(yáng)輻射量
太陽(yáng)能電池組件是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，光照輻射強(qiáng)度直接影響著發(fā)電量。各地區(qū)的太陽(yáng)能輻射量數(shù)據(jù)可以通過(guò)NASA氣象資料查詢網(wǎng)站獲取，也可以借助光伏設(shè)計(jì)軟件例如PV-SYS、RETScreen得到。
1.2、太陽(yáng)能電池組件的傾斜角度
從氣象站得到的資料，一般為水平面上的太陽(yáng)輻射量，換算成光伏陣列傾斜面的輻射量，才能進(jìn)行光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)算。最佳傾角與項(xiàng)目所在地的緯度有關(guān)。大致經(jīng)驗(yàn)值如下：
A、緯度0°～25°，傾斜角等于緯度
B、緯度26°～40°，傾角等于緯度加5°～10°
C、緯度41°～55°，傾角等于緯度加10°～15°
1.3、系統(tǒng)損失
和所有產(chǎn)品一樣，光伏電站在長(zhǎng)達(dá)25年的壽命周期中，組件效率、電氣元件性能會(huì)逐步降低，發(fā)電量隨之逐年遞減。除去這些自然老化的因素之外，還有組件、逆變器的質(zhì)量問(wèn)題，線路布局、灰塵、串并聯(lián)損失、線纜損失等多種因素。
一般光伏電站的財(cái)務(wù)模型中，系統(tǒng)發(fā)電量三年遞減約5%，20年后發(fā)電量遞減到80%。
1.3.1組合損失
凡是串聯(lián)就會(huì)由于組件的電流差異造成電流損失;并聯(lián)就會(huì)由于組件的電壓差異造成電壓損失;而組合損失可達(dá)到8%以上，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定小于10%。
因此為了減低組合損失，應(yīng)注意：
1)應(yīng)該在電站安裝前嚴(yán)格挑選電流一致的組件串聯(lián)。
2)組件的衰減特性盡可能一致。
1.3.2灰塵遮擋
在所有影響光伏電站整體發(fā)電能力的各種因素中，灰塵是第一大殺手。灰塵光伏電站的影響主要有：通過(guò)遮蔽達(dá)到組件的光線，從而影響發(fā)電量;影響散熱，從而影響轉(zhuǎn)換效率;具備酸堿性的灰塵長(zhǎng)時(shí)間沉積在組件表面，侵蝕板面造成板面粗糙不平，有利于灰塵的進(jìn)一步積聚，同時(shí)增加了陽(yáng)光的漫反射。所以組件需要不定期擦拭清潔。
現(xiàn)階段光伏電站的清潔主要有，灑水車，人工清潔，機(jī)器人三種方式。
1.3.3溫度特性
溫度上升1℃，晶體硅太陽(yáng)電池：最大輸出功率下降0.04%，開(kāi)路電壓下降0.04%(-2mv/℃)，短路電流上升0.04%。為了減少溫度對(duì)發(fā)電量的影響，應(yīng)該保持組件良好的通風(fēng)條件。
1.3.4線路、變壓器損失
系統(tǒng)的直流、交流回路的線損要控制在5%以內(nèi)。為此，設(shè)計(jì)上要采用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)線，導(dǎo)線需要有足夠的直徑。系統(tǒng)維護(hù)中要特別注意接插件以及接線端子是否牢固。
1.3.5逆變器效率
逆變器由于有電感、變壓器和IGBT、MOSFET等功率器件，在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生損耗。一般組串式逆變器效率為97-98%，集中式逆變器效率為98%，變壓器效率為99%。
1.3.6陰影、積雪遮擋
在分布式電站中，周圍如果有高大建筑物，會(huì)對(duì)組件造成陰影，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)。根據(jù)電路原理，組件串聯(lián)時(shí)，電流是由最少的一塊決定的，因此如果有一塊有陰影，就會(huì)影響這一路組件的發(fā)電功率。
當(dāng)組件上有積雪時(shí)，也會(huì)影響發(fā)電，必須盡快掃除。
第二章分布式光伏電站常見(jiàn)故障
2.1、故障現(xiàn)象：逆變器屏幕沒(méi)有顯示
故障分析：沒(méi)有直流輸入，逆變器LCD是由直流供電的。
可能原因：
(1)組件電壓不夠。逆變器工作電壓是100V到500V，低于100V時(shí)，逆變器不工作。組件電壓和太陽(yáng)能輻照度有關(guān)。
(2)PV輸入端子接反，PV端子有正負(fù)兩極，要互相對(duì)應(yīng)，不能和別的組串接反。
(3)直流開(kāi)關(guān)沒(méi)有合上。
(4)組件串聯(lián)時(shí)，某一個(gè)接頭沒(méi)有接好。
(5)有一組件短路，造成其它組串也不能工作。
解決辦法：用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量逆變器直流輸入電壓。電壓正常時(shí)，總電壓是各組件電壓之和。如果沒(méi)有電壓，依次檢測(cè)直流開(kāi)關(guān)，接線端子，電纜接頭，組件等是否正常。如果有多路組件，要分開(kāi)單獨(dú)接入測(cè)試。
如果逆變器是使用一段時(shí)間，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)原因，則是逆變器硬件電路發(fā)生故障，請(qǐng)聯(lián)系我公司售后。
2.2、故障現(xiàn)象：逆變器不并網(wǎng)。
故障分析：逆變器和電網(wǎng)沒(méi)有連接。
可能原因：
(1)交流開(kāi)關(guān)沒(méi)有合上。
(2)逆變器交流輸出端子沒(méi)有接上
(3)接線時(shí)，把逆變器輸出接線端子上排松動(dòng)了。
解決辦法：用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量逆變器交流輸出電壓，在正常情況下，輸出端子應(yīng)該有220V或者380V電壓，如果沒(méi)有，依次檢測(cè)接線端子是否有松動(dòng)，交流開(kāi)關(guān)是否閉合，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)是否斷開(kāi)。
2.3、PV過(guò)壓：
故障分析：直流電壓過(guò)高報(bào)警
可能原因：組件串聯(lián)數(shù)量過(guò)多，造成電壓超過(guò)逆變器的電壓。
解決辦法：因?yàn)榻M件的溫度特性，溫度越低，電壓越高。單相組串式逆變器輸入電壓范圍是100-500V，建議組串后電壓在350-400V之間，三相組串式逆變器輸入電壓范圍是250-800V，建議組串后電壓在600-650V之間。在這個(gè)電壓區(qū)間，逆變器效率較高，早晚輻照度低時(shí)也可發(fā)電，但又不至于電壓超出逆變器電壓上限，引起報(bào)警而停機(jī)。
2.4、隔離故障：
故障分析：光伏系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻小于2兆歐。
可能原因：太陽(yáng)能組件，接線盒，直流電纜，逆變器，交流電纜，接線端子等地方有電線對(duì)地短路或者絕緣層破壞。PV接線端子和交流接線外殼松動(dòng)，導(dǎo)致進(jìn)水。
解決辦法：斷開(kāi)電網(wǎng)，逆變器，依次檢查各部件電線對(duì)地的電阻，找出問(wèn)題點(diǎn)，并更換。
2.5、漏電流故障：
故障分析：漏電流太大。
解決辦法：取下PV陣列輸入端，然后檢查外圍的AC電網(wǎng)。
直流端和交流端全部斷開(kāi)，讓逆變器停電30分鐘以上，如果自己能恢復(fù)就繼續(xù)使用，如果不能恢復(fù)，聯(lián)系售后技術(shù)工程師。
2.6、電網(wǎng)錯(cuò)誤：
故障分析：電網(wǎng)電壓和頻率過(guò)低或者過(guò)高。
解決辦法：用萬(wàn)用表測(cè)量電網(wǎng)電壓和頻率，如果超出了，等待電網(wǎng)恢復(fù)正常。如果電網(wǎng)正常，則是逆變器檢測(cè)電路板發(fā)電故障，請(qǐng)把直流端和交流端全部斷開(kāi)，讓逆變器停電30分鐘以上，如果自己能恢復(fù)就繼續(xù)使用，如果不能恢復(fù)，就聯(lián)系售后技術(shù)工程師。
2.7、逆變器硬件故障：分為可恢復(fù)故障和不可恢復(fù)故障
故障分析：逆變器電路板，檢測(cè)電路，功率回路，通訊回路等電路有故障。
解決辦法：逆變器出現(xiàn)上述硬件故障，請(qǐng)把直流端和交流端全部斷開(kāi)，讓逆變器停電30分鐘以上，如果自己能恢復(fù)就繼續(xù)使用，如果不能恢復(fù)，就聯(lián)系售后技術(shù)工程師。
2.8、系統(tǒng)輸出功率偏小：達(dá)不到理想的輸出功率
可能原因：影響光伏系統(tǒng)輸出功率因素很多，包括太陽(yáng)輻射量，太陽(yáng)電池組件的傾斜角度，灰塵和陰影阻擋，組件的溫度特性，詳見(jiàn)第一章。
因系統(tǒng)配置安裝不當(dāng)造成系統(tǒng)功率偏小。常見(jiàn)解決辦法有：
(1)在安裝前，檢測(cè)每一塊組件的功率是否足夠。
(2)根據(jù)第一章，調(diào)整組件的安裝角度和朝向;
(3)檢查組件是否有陰影和灰塵。
(4)檢測(cè)組件串聯(lián)后電壓是否在電壓范圍內(nèi)，電壓過(guò)低系統(tǒng)效率會(huì)降低。
(5)多路組串安裝前，先檢查各路組串的開(kāi)路電壓，相差不超過(guò)5V，如果發(fā)現(xiàn)電壓不對(duì)，要檢查線路和接頭。
(6)安裝時(shí)，可以分批接入，每一組接入時(shí)，記錄每一組的功率，組串之間功率相差不超過(guò)2%。
(7)安裝地方通風(fēng)不暢通，逆變器熱量沒(méi)有及時(shí)散播出去，或者直接在陽(yáng)光下曝露，造成逆變器溫度過(guò)高。
(8)逆變器有雙路MPPT接入，每一路輸入功率只有總功率的50%。原則上每一路設(shè)計(jì)安裝功率應(yīng)該相等，如果只接在一路MPPT端子上，輸出功率會(huì)減半。
(9)電纜接頭接觸不良，電纜過(guò)長(zhǎng)，線徑過(guò)細(xì)，有電壓損耗，最后造成功率損耗。
(10)并網(wǎng)交流開(kāi)關(guān)容量過(guò)小，達(dá)不到逆變器輸出要求。
2.9、交流側(cè)過(guò)壓
電網(wǎng)阻抗過(guò)大，光伏發(fā)電用戶側(cè)消化不了，輸送出去時(shí)又因阻抗過(guò)大，造成逆變器輸出側(cè)電壓過(guò)高，引起逆變器保護(hù)關(guān)機(jī)，或者降額運(yùn)行。
常見(jiàn)解決辦法有：
(1)加大輸出電纜，因?yàn)殡娎|越粗，阻抗越低。
(2)逆變器靠近并網(wǎng)點(diǎn)，電纜越短，阻抗越低