逆變器作為光伏電站的核心,主要作用是把光伏組件不規則的直流電,轉換為正弦波交流電,同時(shí)還有過(guò)壓、過(guò)流保護、絕緣阻抗保護、漏電流保護、電網(wǎng)電壓頻率異常保護等功能。隨著(zhù)光伏組件價(jià)格下調和效率的提升,光伏平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)間越來(lái)越近,光伏開(kāi)始走近千家萬(wàn)戶(hù),人們還希望逆變器能在系統中發(fā)揮更重要的作用,使光伏系統更穩定,更安全,收效更高。古瑞瓦特公司順應發(fā)展潮流,經(jīng)過(guò)多年研究,開(kāi)發(fā)了多項實(shí)用功能,如組串監測功能、組件防PID(Potential Induced Degradation)功能、直流拉弧檢測功能、RSD(Rapid Shut down)快速關(guān)斷等,這些技術(shù)的應用,讓光伏系統的安全可靠性得到進(jìn)一步提高,延緩了組件的衰減,提高經(jīng)濟效率。
本篇重點(diǎn)介紹逆變器的組串監測功能,在光伏系統運行過(guò)程中,由于組件的質(zhì)量,外部環(huán)境影響或者安裝施工操作不當,會(huì )造成組件損傷,電路故障等問(wèn)題。如果沒(méi)有組串監測功能,有些小問(wèn)題前期檢測不到,最后造成大問(wèn)題;有些問(wèn)題需要專(zhuān)門(mén)人員去現場(chǎng)排查,時(shí)間長(cháng),發(fā)電量損失大。
1)組件裂片、組件劃傷、熱斑
在一定條件下,如果串聯(lián)支路中有裂片、組件劃傷、被遮蔽的太陽(yáng)能電池組件,將被當作負載,被遮蔽的太陽(yáng)電池組件此時(shí)會(huì )發(fā)熱,這就是熱斑效應。組件產(chǎn)生裂片、組件劃傷、被遮蔽會(huì )導致該支路組串電流明顯小于相同組件的其他未出現熱斑的組件支路。
2)組串反接與組串短路
在實(shí)際施工過(guò)程中,由于施工隊人員誤操作而使同一路MPPT的某一串組件正極接入逆變器負極,組件負極接入逆變器正極而導致同一路MPPT中二串組件形成短路。組件反接會(huì )導致反接一路的電流為負,電壓幾乎為零。
3)組串失配
在由于面板差異,不同開(kāi)路電壓的面板通過(guò)保險絲并接在一起,或由面板衰減、陰影、熱斑等原因引起導致組串電流大小不一致而造成發(fā)電量降低。組串失配會(huì )導致該組串電壓電流明顯小于其他組串。
4)部分支路保險熔斷
在設備運行過(guò)程中由于某些特殊情況而導致支路電流過(guò)大,保險絲熔斷。保險絲熔斷會(huì )使該支路電壓和電流檢測為零。
組串監控技術(shù)就是在逆變器組件輸入端,安裝電流傳感器和電壓檢測裝置,檢測到每個(gè)組串的電壓和電流值,通過(guò)分析每個(gè)組串的電壓和電流,從而判斷各組串運行情況是否明顯正常,若有異常則及時(shí)顯示告警代碼,并精確定位異常組串。并能將故障記錄上傳至監控系統,便于運維人員及時(shí)發(fā)現故障。
組串監控技術(shù)雖然增加一點(diǎn)點(diǎn)成本,對于整個(gè)光伏系統仍然微不足道,但是起的作用卻很大:
1)及時(shí)發(fā)現組件早期問(wèn)題,組件裂片、組件劃傷、熱斑等問(wèn)題,前期并不明顯,,但通過(guò)檢測相鄰組串間電流和電壓的差別,就可以分析組串是否有故障。及時(shí)處理,避免更大的損失。
2)當系統發(fā)生故障時(shí),不需要專(zhuān)業(yè)人員現場(chǎng)檢測,就能夠快速判斷故障類(lèi)型,精確定位哪一路組串,運維人員及時(shí)解決,最大程度減少損失。
組串監測系統圖如下: