光伏電站發(fā)電量計(jì)算及故障解析

1、光伏電站發(fā)電量計(jì)算及故障解析1.1一類地區(qū)全年日照時數(shù)為32003300小時，輻射量在670837x104kJ/cm2a。相當(dāng)于225285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等地。1.2二類地區(qū)全年日照時數(shù)為30003200小時，輻射量在586670 x104kJ/cm2a，相當(dāng)于200225kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。1.3三類地區(qū)全年日照時數(shù)為22003000小時，輻射量在502586x104kJ/cm2a，相當(dāng)于170200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。

2、主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。1.4四類地區(qū)全年日照時數(shù)為14002200小時，輻射量在419502x104kJ/cm2a。相當(dāng)于140170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。1.5五類地區(qū)全年日照時數(shù)約10001400小時，輻射量在335419x104kJ/cm2a。相當(dāng)于115140kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。2.1光伏發(fā)電站年平均發(fā)電量Ep計(jì)算如下：Ep=HAPAZK式中：HA水平面

3、太陽能年總輻照量(kWh/m2);Ep上網(wǎng)發(fā)電量(kWh);PAZ 系統(tǒng)安裝容量(kW);K 為綜合效率系數(shù)。綜合效率系數(shù)K是考慮了各種因素影響后的修正系數(shù)，其中包括：1)光伏組件類型修正系數(shù);2)光伏方陣的傾角、方位角修正系數(shù);3)光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率;4)光照利用率;5)逆變器效率;6)集電線路、升壓變壓器損耗;7)光伏組件表面污染修正系數(shù);8)光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)。光伏發(fā)電站上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下：Ep=HASK1K2式中：HA為傾斜面太陽能總輻照量(kWh/m2);S為組件面積總和(m2)K1 組件轉(zhuǎn)換效率;K2 為系統(tǒng)綜合效率。綜合效率系數(shù)K2是考慮了各種因素影響后的修正系數(shù)，其中包

4、括：1) 廠用電、線損等能量折減交直流配電房和輸電線路損失約占總發(fā)電量的3%，相應(yīng)折減修正系數(shù)取為97%。2) 逆變器折減逆變器效率為95%98%。3) 工作溫度損耗折減（一般而言，工作溫度損耗平均值為在2.5%左右）光伏發(fā)電站上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下：Ep=HPK1式中：P為系統(tǒng)安裝容量(kW);H為當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)日照小時數(shù)(h);K1 為系統(tǒng)綜合效率(取值75%85%)。這種計(jì)算方法也是第一種方法的變化公式，簡單方便，可以計(jì)算每日平均發(fā)電量，非常實(shí)用。2.4經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法光伏發(fā)電站年均發(fā)電量Ep計(jì)算如下：Ep=PK1式中：P為系統(tǒng)安裝容量(kW);K1 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(取值根據(jù)當(dāng)?shù)厝照涨闆r，一般取值0.91

5、.8)。這種計(jì)算方法是根據(jù)當(dāng)?shù)毓夥?xiàng)目實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來，是估算年均發(fā)電量最快捷的方法。2.5總結(jié)計(jì)算理論年發(fā)電量=年平均太陽輻射總量*電池總面積*光電轉(zhuǎn)換效率實(shí)際年發(fā)電量=理論年發(fā)電量*實(shí)際發(fā)電效率三、影響光伏電站發(fā)電量的因素1）太陽輻射量2）太陽能電池組件的傾斜角度3）太陽能電池組件轉(zhuǎn)化效率4）設(shè)備及元器件老化，隨之發(fā)電量減少5）灰塵遮擋灰塵光伏電站的影響主要有：通過遮蔽達(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時間沉積在組件表面，侵蝕板面造成板面粗糙不平，有利于灰塵的進(jìn)一步積聚，同時增加了陽光的漫反射。6）逆變器效率逆變器由于有電感、變壓器和IGBT

6、、MOSFET等功率器件，在運(yùn)行時，會產(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%。7）陰影、積雪遮擋在分布式電站中，周圍如果有高大建筑物，會對組件造成陰影，設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量避開。根據(jù)電路原理，組件串聯(lián)時，電流是由最少的一塊決定的，因此如果有一塊有陰影，就會影響這一路組件的發(fā)電功率。當(dāng)組件上有積雪時，也會影響發(fā)電，必須盡快掃除。8）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)。9）溫度影響溫度上升1，晶體硅太陽電池：最大輸出功率下降0.04%，開路電壓下降0.04%(-2mv/)，短路電流上升0.04%。四、分布式光伏電站常見故障及分析4

7、.1逆變器屏幕沒有顯示故障分析：沒有直流輸入，逆變器LCD是由直流供電的?？赡茉颍?1)組件電壓不夠。逆變器工作電壓是100V到500V，低于100V時，逆變器不工作。組件電壓和太陽能輻照度有關(guān)，(2)PV輸入端子接反，PV端子有正負(fù)兩極，要互相對應(yīng)，不能和別的組串接反。(3)直流開關(guān)沒有合上。(4)組件串聯(lián)時，某一個接頭沒有接好。(5)有一組件短路，造成其它組串也不能工作解決辦法：用萬用表電壓檔測量逆變器直流輸入電壓。電壓正常時，總電壓是各組件電壓之和。如果沒有電壓，依次檢測直流開關(guān)，接線端子，電纜接頭，組件等是否正常。如果有多路組件，要分開單獨(dú)接入測試。如果逆變器是使用一段時間，沒有發(fā)現(xiàn)

8、原因，則是逆變器硬件電路發(fā)生故障。4.2逆變器不并網(wǎng)。故障分析：逆變器和電網(wǎng)沒有連接?？赡茉颍?1)交流開關(guān)沒有合上。(2)逆變器交流輸出端子沒有接上(3)接線時，把逆變器輸出接線端子上排松動了。解決辦法：用萬用表電壓檔測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，如果沒有，依次檢測接線端子是否有松動，交流開關(guān)是否閉合，漏電保護(hù)開關(guān)是否斷開。4.3PV過壓：故障分析：直流電壓過高報(bào)警可能原因：組件串聯(lián)數(shù)量過多，造成電壓超過逆變器的電壓。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350-40

9、0V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。在這個電壓區(qū)間，逆變器效率較高，早晚輻照度低時也可發(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)。4.4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，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。4.5電網(wǎng)錯誤：故障分析：電網(wǎng)電壓和頻率過低或者過高。解決辦法：用萬用表測量電網(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，則是逆變器檢測電路板發(fā)電故障，請把直流端和交流端全部斷開，

10、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)系廠家技術(shù)工程師。4.6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，請把直流端和交流端全部斷開，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)系廠家技術(shù)工程師。4.7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，包括太陽輻射量，太陽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。常見解決辦法有：(1)在安裝前，檢測每一塊組件

11、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)檢測組件串聯(lián)后電壓是否在電壓范圍內(nèi)，電壓過低系統(tǒng)效率會降低。(5)多路組串安裝前，先檢查各路組串的開路電壓，相差不超過5V，如果發(fā)現(xiàn)電壓不對，要檢查線路和接頭。(6)安裝時，可以分批接入，每一組接入時，記錄每一組的功率，組串之間功率相差不超過2%。(7)安裝地方通風(fēng)不暢通，逆變器熱量沒有及時散播出去，或者直接在陽光下曝露，造成逆變器溫度過高。(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，輸出功率會減半。(9)電纜接頭接觸不良