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光伏電站現(xiàn)場IV曲線測試儀分析

發(fā)布日期:2025-07-09 11:10:37 作者:揚塵檢測儀 來源:揚塵監(jiān)測系統(tǒng) 瀏覽量:11

在光伏電站的日常運維與性能評估中,IV曲線測試儀是一款不可缺少的設(shè)備。通過對光伏組件/串的IV曲線測試,可為評估其電性能、判斷質(zhì)量優(yōu)劣、排查故障等提供重要依據(jù)。

光伏IV曲線測試是評估光伏組件/串電性能的核心手段。借助該測試,能夠獲取光伏組件/串在不同光照和溫度條件下電流與電壓的關(guān)系,得到開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)、最大功率點工作電壓(Vmp)、最大功率點工作電流(Imp)、最大功率點(Pmax)、填充因子(FF)等參數(shù)。這些參數(shù)直接反映了光伏組件/串的發(fā)電能力,以及在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性,是判斷其質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。在光伏電站運行過程中,受環(huán)境因素、設(shè)備老化或人為操作等影響,光伏組件/串可能出現(xiàn)故障或性能下降。通過分析IV曲線關(guān)鍵點位的形變,可分辨出異常情況,分析原因并快速定位故障點,幫助運維人員及時修復(fù),減少系統(tǒng)停機(jī)時間,提升電站運行效率和穩(wěn)定性。

光伏IV測試的原理基于光電效應(yīng)和電路分析。測試時,首先要確保太陽能電池組件與測試設(shè)備正確連接,利用標(biāo)準(zhǔn)電池片及溫度傳感器采集組件接收的輻照量和背板溫度。之后,將太陽能電池組件置于開路狀態(tài),測量其開路電壓(Voc)。測試儀從 0V 開始逐漸增加工作電壓,同步測量對應(yīng)的輸出電流,最后將這些電壓和電流數(shù)據(jù)繪制成IV曲線。

根據(jù) NB/T 11222-2023《光伏組串 I-V 檢測及診斷技術(shù)規(guī)范》,IV曲線的關(guān)鍵點位和形狀包括開路點、短路點、最大功率點、臺階拐點、平臂、垂臂坡度等,通過這些關(guān)鍵點位的形變可初步判斷組件/串存在的故障。

當(dāng)IV曲線上出現(xiàn)臺階或凹陷時,意味著被測方陣或組件不同區(qū)域存在錯配,這通常是由于旁路二極管導(dǎo)通,部分電流被分流所致。可能的原因有方陣或組件被部分遮擋、污染、遮蓋,存在損壞的電池/組件,或旁路二極管短路等,即使只是遮擋一個電池,也可能引發(fā)這種曲線形變。

低電流導(dǎo)致預(yù)期電流與測量電流不同時,若由方陣引起,可能是統(tǒng)一污染、帶狀遮擋、灰塵沉積或光伏組件衰減等;若由組件導(dǎo)致,可能是組件信息導(dǎo)入錯誤、并聯(lián)組串個數(shù)錯誤接入或錯配;輻照感應(yīng)器校準(zhǔn)或安裝問題、輻照度變化、反射影響及輻照度過低等都可能造成這種情況,測量電流也可能高于預(yù)期電流。

低電壓的產(chǎn)生也有多方原因??赡苁桥月范O管導(dǎo)通或短路、組串中組件數(shù)錯誤、電勢誘發(fā)衰減效應(yīng)(PID)或整體被遮擋;可能是信息導(dǎo)入錯誤或并聯(lián)組串個數(shù)導(dǎo)入錯誤;測量時,電池溫度測量不準(zhǔn)或組串測量值與預(yù)測值有實質(zhì)偏差等都可能引起電壓變化,且測量電壓也可能高于預(yù)期。

IV 曲線的圓滑彎曲可能是老化的表現(xiàn),需檢查平行和垂直支柱的斜率,斜率變化可能產(chǎn)生類似的曲線形狀變化。

豎直支柱斜率變小,若處于曲線后部、最大功率點電壓(Vmp)和開路電壓(Voc)間,可能是光伏布線損壞或故障、組件或方陣連接處故障、組件串聯(lián)電阻增加等原因,較長電纜連接也可能影響曲線形狀。而IV曲線上部分斜率變化,可能由光伏電池的分流電路、組件短路電流(Isc)錯配、漸變的遮擋或污垢等導(dǎo)致,分流通常由電池或電池連接中的局部缺陷造成,可通過紅外測試發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)差異及不同程度的遮擋也會對曲線產(chǎn)生影響。

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