Fotovoltaik sistemlerde I-V eğrilerini analiz etmek üzere, gölge oluşumu veya sıcaklık gibi çevresel etkileri dikkate alarak ölçülen eğrileri standart veya tahmin edilen eğrilerle karşılaştırmak için bir I-V eğrisi izleyici kullanın.
"PV Dizisi Sorun Giderme Akış Grafiği"; kapsamlı alan deneyimi, PV modülü güvenilirliği literatürü ve National Renewable Energy Laboratory'den (NREL) uzmanların bilgileriyle geliştirilen kapsamlı bir kılavuzdur. Fluke Solmetric PVA-1500 gibi I-V eğrisi izleyicileri, fotovoltaik sistemlerdeki donanım performansı sorunlarını belirlemeye yönelik ayrıntılı bilgiler sunar. Ancak gölge oluşumu, kirlenme, ışınım, sıcaklık ve ölçüm teknikleri gibi etkenler, PV performans ölçümlerini karmaşık hale getirebilir.
Akış Grafiği Kılavuzunu indirin
Bu makalede bahsedilen altı I-V eğrisi sapma türünün her biri burada gösterilmektedir. Sapmalar, bunları akış grafiğinde ele aldığımız sıralamaya göre numaralandırılmıştır.
Kullanışlı Bir I-V Eğrisi Yakalama
İlk olarak testin, kullanışlı bir I-V eğrisi döndürdüğünü doğrulayın. Aksi takdirde, test uçlarının doğru şekilde bağlandığından emin olun. Öyleyse kaynak devre eksik olabilir. Seri bağlanan bir sigortanın kurulduğundan emin olun; kuruluysa sigortayı devamlılık açısından kontrol edin. Seri bağlı sigortanın çıkışı varsa o zaman sorun, kaynak devrenin kablolarında olabilir. Başarısız modülleri test etmeden önce, açık modül bağlantılarını kontrol etmeniz ve yanık izleri gibi hasar işaretleri olup olmadığına bakmanız önerilir.
Nadiren de olsa testler, dar dikey düşüşler veya aşağı yönlü ani gerilimler gösteren bir I-V eğrisi döndürebilir. Bunun nedeni yerinden oynamış bir test ucu veya uygun olmayan şekilde kıvrılmış uç uca eklenti gibi aralıklı elektrik bağlantıları olabilir. Aralıklı bağlantı PV kaynak devresindeyse bunu yalıtın ve gerekli onarım işlemlerini gerçekleştirin.
Normal Şekil ve Performans
Saha performans sorunları için genellikle modül ad plakası verilerine ve komşu devrelerden ölçümlere dayanan karşılaştırma standardı gerekir. Fluke Solmetric PVA-1500 gibi I-V eğrisi izleyiciler, saha koşullarına göre ayarlama yaparak standart test koşullarında performans özelliklerini tahmin etmek için yazılım kullanır. Normal bir I-V eğrisi şekli ve %90 ile %100 arasındaki bir performans faktörü, genellikle PV kaynak devresinin veya modülünün doğru şekilde çalıştığını gösterir.
I-V Eğrisi Sapmalarını Belirleme
Her biri birden çok olası nedenle, birkaç türde I-V eğrisi sapması meydana gelebilir. Bu sapmalar, gölge oluşumu veya hasarlı hücreler gibi sorunlar nedeniyle akım uyumsuzluğu göstergesi olarak eğride aşamalar ya da çentikler içerebilir.
1. Aşamalı I-V Eğrisi
İlk sapma türü olarak I-V eğrisinde çentikler veya aşamalar, test devresindeki akım uyumsuzluğuyla ilişkilidir. Eğrideki aşamalar, bypass diyotları etkinleşerek akımı daha zayıf olan veya daha az ışık alan hücrelerin etrafından geçirdiğinde oluşur. Aşamaların sayısı ve genişliği, gölgenin yoğunluğuna ve kapsamına göre değişiklik gösterir. Homojen olmayan kirlenme, kısmi gölge, hasarlı hücreler veya hücre dizeleri ya da kısa devre yapmış bypass diyotları gibi birçok durum akım uyumsuzluğuna neden olabilir.
2. Düşük Kısa Devre Akımı
Diğer yönlerden normal bir I-V eğrisinde, beklenenden düşük bir Isc değeri operatör hatasından, zayıf ışınım ölçümünden, gölge oluşumu veya kirlenmeden ya da modül performans sorunlarından kaynaklanabilir. Siz bu sorunlardan bazılarını giderebileceğiniz için sorun giderme akış grafiği, bu ikinci sapma türünü önceden ele alır.
3. Düşük Açık Devre Gerilimi
Sorun giderme akış grafiğindeki üçüncü sapma türü düşük Voc'dir. Hatalı hücre sıcaklık ölçümü büyük olasılıkla düşük Voc'ye neden olur. Buna ek olarak, belirli test koşulları altında gölgelenmenin Voc'yi azalttığı görülmüştür. Donanım sorunları da olasılıklar arasındadır. Ancak açık devre gerilimi tüm PV modülü parametreleri arasında en düşük eskime hızlarından birine sahip olduğundan, hücrede performans kaybı ile düşük Voc arasında nedensel bir ilişki olduğu sonucuna varmadan önce diğer nedenleri dikkate almanız gerekir.
4. Daha Yuvarlak Bükülme Noktası
Beklenenden daha yuvarlak bükülme noktası, dördüncü I-V eğrisi sapma türüdür. Daha yuvarlak bir bükülme noktası bölgesinin, belirgin bir I-V eğrisi bozukluğu mu yoksa eğrinin eğimindeki değişikliklerden kaynaklanan bir yanılsama mı olduğunu söylemek genellikle zordur. Kendi kendine yuvarlanan bükülme noktası, eskime sürecinin bir göstergesi olabilir. Trendleri belirlemek ve takip etmek için zaman içinde devreyi yeniden test etmeniz ve izlemeniz gerekir.
5. Düşük Gerilim Oranı
I-V eğrisinin dikey kenarındaki beklenenden daha düşük eğim, beşinci I-V eğrisi sapmasını belirtir. Bu durumu, ölçülen ve tahmin edilen eğrileri görsel olarak karşılaştırarak veya eğrilerde uyumsuzluk etkilerinden kaynaklanan aşamalar olmaması ön koşuluyla, dize popülasyonu ölçümlerindeki gerilim oranı değerlerini karşılaştırarak tespit edebilirsiniz. Gerilim oranını hesaplamak için: VMP ÷ VOC. Gerilim oranı, I-V eğrisindeki dikey kenarda tipik olmayan bir eğime sahip dize tespiti için ideal bir ölçümdür.
6. Düşük Akım Oranı
I-V eğrisinin yatay kenarındaki beklenenden daha yüksek eğim, altıncı ve son I-V eğrisi sapmasını belirtir. Bu durumu, ölçülen ve tahmin edilen eğrileri görsel olarak karşılaştırarak veya eğrilerde, uyumsuzluk etkilerinden kaynaklanan aşamalar olmaması koşuluyla, dize popülasyonu ölçümlerindeki akım oranı değerlerini karşılaştırarak tespit edebilirsiniz. Akım oranını hesaplamak için: IMP ÷ ISC Akım oranı, I-V eğrisinin yatay kenarında tipik olmayan eğriler bulunan bir dizeyi belirlemek için ideal bir ölçümdür. Donanım sorunları olup olmadığını kontrol etmeden önce gölge, kirlenme ve ışınım ölçümü hatalarının olmadığından emin olun.
I-V Eğrisi İzleyicilerin Sorun Giderme İşlemlerinde Kullanımı
Fluke Solmetric PVA-1500 gibi I-V eğrisi izleyiciler, PV sistemlerindeki sorunları gidermede kritik bir role sahiptir. Sorunları belirlemeye yönelik ayrıntılı veriler sağlamanın yanı sıra sistemin zaman içindeki performansını belgelemeye ve izlemeye yardımcı olur.
PV sistemlerinde etkili sorun giderme için hem donanımın hem de çevresel etkenlerin kapsamlı şekilde anlaşılması gerekir. Fluke Solmetric PVA-1500 gibi gelişmiş cihazlar kullanmak ve yapılandırılmış metodolojiler izlemek, fotovoltaik sistemlerdeki performans sorunlarını belirlemeye ve çözmeye yönelik doğruluğu ve verimliliği büyük ölçüde artırabilir.