光伏电站常见故障原因分析.pdf

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1、光伏电站常见故障原因及解决措施设备＆工程部：liyf2015.6.12第一章、概述•光伏电站发电量计算方法：•理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率；•但由于各种因素的影响，光伏电站发电量实际上并没有那么多；•实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率；•性能比（PR）=交流端的发电量/理想状态的直流发电量；•那么影响光伏电站发电量有哪些因素?光伏发电系统效率分析•光伏阵列效率η：是光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度1下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点

2、跟踪精度、及直流线路损失等，取效率86%计算。•逆变器转换效率η：是逆变器输出的交流电功率与直流输2入功率之比，取逆变器效率97%计算。•交流并网效率η：是从逆变器输出，至交流配电柜，再至3用户配电室变压器10KV高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。第二章、光伏电站系统发电影响因素统计序号影响因素备注1太阳能辐射量4%2太阳能电池组件倾斜角3太阳能电池组件转化效率组件衰减损失4组合损失4.2%5灰尘遮挡包含在辐射损失中6温度特性7直流线路损失2%+交流线路、变压器损失3%8逆变器效率、MPPT偏离2%9阴影、积雪遮挡1、光伏电站发电量影响因素分析•1、太阳辐射量•太阳能

3、电池组件是将太阳能转化为电能的装置，光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取，也可以借助光伏设计软件例如PV-SYST、RETScreen得到。•1.2、太阳能电池组件的倾斜角度•从气象站得到的资料，一般为水平面上的太阳辐射量，换算成光伏阵列倾斜面的辐射量，才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下：•A、纬度0°～25°，倾斜角等于纬度•B、纬度26°～40°，倾角等于纬度加5°～10°•C、纬度41°～55°，倾角等于纬度加10°～15°倾斜角损失--最佳朝向1.3、太阳能电池组件转化效率•1.4、系

4、统损失和所有产品一样，光伏电站在长达25年的寿命周期中，组件效率、电气元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外，还有组件、逆变器的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、阴影遮挡、线缆损失等多种因素。•一般光伏电站的财务模型中，系统发电量三年递减约5%，20年后发电量递减到80%。•在2015年《并网光伏电站性能监测与质量评估技术规范（申请备案稿）》中，光伏电站衰减标准：多晶硅组件：≤2.55/1y，≤3.2/2y单晶硅组件：≤3.0/1y，≤4.2/2y薄膜组件：≤5%/y1年后每年衰减率不高于0.7%，项目全生命周期内衰减率不高于20%。组件功率的衰减•抽取一

5、个组串，这个组串里头每一个组件都要进行测试，首先对清洁干净之后的组件进行I-V测试，测试他的功率。这个功率和他标准功率进行比较，得到他的衰减率。•判定条件是这样的，多晶硅组件在一年内它的衰减不应该超过2.5%，两年内衰减不超过3.2%，单晶硅组件一年内不超过3%，两年内不超过4.2%。这是判定条件。组合损失—串并联损失（做故障分析）•组串是由组件串联起来的，一个组串有20个组件，串联造成的损失测量的方法是把这个组串断开以后，每一块组件都进行测量它的功率，就是I-V曲线测量它的功率。把之合算出来，把整个组串联再测一下他的功率，你这个功率和每一个组件的功率之差，得到了差值，再配上他整个组件功

6、率之和就可以得到串联损失。•组串的并联，一个汇流箱有很多组串，8-16个组串应该完全一样，不一样的话就会造成损失（木桶效应）。造成MPPT偏离都是有可能发生的，测量方法是把汇流箱断开之后，每一个组串都测量I-V，再测量一下总的汇流箱的I-V，然后得出一个偏差。这个组串的并联损失不应该超过2%。另外多个汇流箱，每一个汇流箱并联之后也应该是一样，不一样也会造成损失，这个跟上面的测试方法一样判定不应该超过2%。•另外一个损失就是组串的MPPT偏离，组串应该工作在最大功率点的情况是最好的。往往他偏离了，就会造成功率损失，测量的时候把每一个组串每一个组件功率都测量完了之后再测组件工作组的功率，都要

7、修正到STC下进行比较，然后得到MPPT偏离的损失，不应该超过2%。措施•1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。•2)组件的衰减特性尽可能一致。污渍、灰尘遮挡•在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中，灰尘是第一大杀手。灰尘光伏电站的影响主要有：通过遮蔽达到组件的光线，从而影响发电量;影响散热，从而影响转换效率;具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面，侵蚀板面造成板面粗糙不平，有利于灰尘的进一步积聚，同时增加了阳光的漫反射