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浅谈光伏电站的检测技术应用
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设备优化改造 - 393 - 浅谈光伏电站的检测技术应用 华润电力控股有限公司北方大区,杨海涛、张艳锋、刘贵星 摘要:截止到 2017 年 8 月底,我国累计光伏发电装机容量已达到 1.17 亿千瓦,光伏行业已成为一个以中国市场 为主导的行业。我国光伏产业规模已经是全球第一,应用市场规模也连续五年世界第一。随着光伏发电技术的进步和光 伏发电并网运行规模的增大,光伏电站的优化、改善和运行成本等问题严重制约了光伏发电的发展。其中光伏阵列由于 占地面积大、分布广泛,容易出现光伏电池组件“裂片” 、 “线路老化”和“热斑现象”等故障,并网逆变器则容易出现 过压、过流、功率管短路和开路等故障。这些严重影响到光伏电池组件的寿命和光伏电站的安全稳定运行。特别是,大 型并网逆变器承担着向电网馈送电能的重任,其主电路中任意一个关键组件故障都会使得整个光伏电站停机甚至损坏设 备,较长的停机时间会降低电站的发电收益,光伏站现场检测技术的研究与实施对实现光伏稳定、可靠运行有及其重要 的意义。 关键词:检测;光伏发电 一、引言 光伏电站组成设备众多,主要包括光伏阵列、 直流汇流箱、光伏并网逆变器、交流配电柜以升压 变压器等设备。在众多的设备当中,光伏阵列和光 伏并网逆变器是整个光伏电站的核心部件。其中光 伏阵列的成本可占到整个光伏电站建设成本的 40%-50%,且当光伏阵列出现故障后,使得光伏阵列 输出功率下降,加速组件损坏,甚至引起火灾。光 伏电站投运后,运营人员都是通过读取监控平台数 据来判断设备的运行性能,监控平台的数据不能完 全反映设备的状态参数,更需要通过现场仪器对设 备进行检测,通过对检测数据的分析深入判断设备 的运行情况。本文重点阐述了一些目前常用的现场 检测技术的应用。 二、光伏组件的检测 光伏阵列是光伏系统中的重要组成部分,其成 本可占到整个系统的 40%左右。 光伏阵列的故障主要 有以下四种:热斑现象、因光伏电池组件老化导致 光伏阵列失配现象、因接线盒错误导致的光伏电池 组件开路或短路、光伏电池组件的碎裂。 2.1 常见现场组件检测方法-EL 检测 EL 即 Electroluminescence 的缩写也称电致发 光,用于检测光伏电池和组件的潜在缺陷,如隐裂、 碎片、 虚焊、 断栅以及不同转换效率单片电池异常现象。 EL的测试原理如下图, 晶体硅太阳电池外加正向偏 置电压,电源向太阳电池注入大量非平衡载流子,电致 发光依靠从扩散区注入的大量非平衡载流子不断地复 合发光,放出光子;再利用CCD相机捕捉到这些光子, 通过计算机进行处理后显示出来,整个的测试过程是在 暗室中进行。 本征硅的带隙约为1.12eV, 这样我们可以 算出晶体硅太阳电池的带间直接辐射复合的EL 光谱的 峰值应该大概在1150nm附近,所以,EL的光属于近红 外光(NIR)。 图 1 EL 检测原理

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