光伏系统和故障示例

发布时间： 2021-12-20　　点击次数： 1022次

光伏系统和故障示例

在典型的光伏系统（图1）中，多串串联的光伏模块在接线盒中连接在一起，并通过功率调节器系统（PCS）将直流电转换为交流电以产生电能。

用于评估光伏系统性能的一种方法是获得电流-电压特性曲线（IV 曲线）。测量程序是将IV 测量仪连接到与接线盒分离的串上，并获取IV 曲线（图2）。通过验证获得的IV曲线的形状和参数值，可以推断出弦的特性和缺陷。IV 曲线也用于评估单个模块或单个电池。

多个旁路二极管 (BPD) 连接到一个典型的晶体模块，以减少由于阴影或故障造成的发电损失。由这个 BPD 分隔的范围称为一个簇。（图3）

如果 BPD 分隔的簇中存在缺陷（电池劣化或异常、布线断开、阴影效应），则电流被 BPD 分流，IV 曲线的形状发生变化。
作为一个例子，图4显示了BPD工作时的电流路径，由于在图4中标有叉号的接头线焊接部分老化导致接触失效，以及缺陷部分电阻值增加.IV曲线如图5所示。

在图5的橙色IV曲线中，故障部分的电阻值越大，直线部分的倾角越小，蓝色IV曲线中BPD的工作点向下移动。

图 6 显示了实际测量包含有缺陷模块的串时的 IV 曲线。从图6中的IV曲线可以看出，B串产生的电量有所减少。在这个B串中，有一个BPD发热的模块（BPD发热是因为BPD绕过了电流），目测该模块确认Tab线被烧毁。

接头线故障示例（高阻或断线）

◎ 检查已安装一段时间的模块时，如上图所示，可能会在标签线的连接处发现炭化或白锈。这个烧坏的部分变成高电阻（或断开）并抑制电流，所以BPD起作用。

-假设由于接头线焊接不良导致电阻增加而导致故障，我们准备了一个模拟故障模块，可以在模块中切断接头线并插入电阻器。

将上述模拟失效模块并入实验串中，测量IV曲线。

-如果故障位置存在电阻值，如(1) -1 和(1) -2 的情况，Pmax 降低，但Voc 几乎没有差异。
此外，当导线*断线时，可以看到 Pmax 和 Voc 都降低了。

-橙色虚线为模块中无旁路二极管时的IV曲线预测。可以通过找到该斜率来计算串联电阻值。

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