Naarmate PV-arrays verouderen, zijn er veel mogelijke oorzaken voor onvoldoende presterende systemen. Sommige zijn te verwachten, zoals verliezen door vervuiling of achteruitgang van de array op de lange termijn. Sommige kunnen onverwacht zijn, zoals een storing in de bypass-diode, gebarsten modules, enzovoort. Omdat I-V-curvetracers alle stroom- en spanningspunten van een PV-bron registreren, zijn ze uniek in staat om symptomen van onderprestaties in PV-systemen te identificeren.
Elk gegevensblad van de module biedt een model-I-V-curve die alle stroom- en spanningscombinaties weergeeft waarbij u de module onder standaard testcondities (STC) kunt gebruiken of laden. Wanneer een gemeten I-V-curve aanzienlijk verschilt qua hoogte, breedte of vorm van de voorspelde I-V-curve, die is gebaseerd op de model-I-V-curve maar is aangepast voor de werkelijke straling en temperatuur, geeft de aard van de afwijking aanwijzingen over mogelijke prestatieproblemen. I-V-curvetracers, zoals de Fluke Solmetric PVA-1500, zijn essentieel voor het detecteren van deze symptomen van onderprestatie.
PV-analyzerset Fluke Solmetric PVA 1500 Volt met Fluke SolSensor
Veiligheidsoverwegingen bij het oplossen van problemen met PV-systemen
Veiligheid is van het allergrootste belang bij het werken met elektrische systemen. Het is essentieel dat u de constructie en werking van het PV-systeem begrijpt, testapparatuur met de juiste specificaties gebruikt en veiligheidsnormen zoals NFPA 70E naleeft. Het gebruik van I-V-curvetracers zoals de Fluke Solmetric PVA-1500 kan de veiligheid in vergelijking met andere testmethoden verbeteren, omdat testen mogelijk is zonder dat de circuits onder belasting van de omvormer hoeven te staan.
Basistestprocedure
In commerciële en utility-scale-PV-systemen worden I-V-curvetraceringen gewoonlijk gemeten in elektrisch geïsoleerde combinerkasten. Als bewaking op zoneniveau of thermografie vanuit de lucht bijvoorbeeld aangeeft dat een combinerkast onvoldoende presteert, kan deze worden gemarkeerd voor inspectie. Na isolatie kunnen visuele inspecties, gevolgd door I-V-curvetracering, onvoldoende presterende broncircuits identificeren. Bij gekalibreerde prestatiemetingen wordt een stralingssensor in het vlak van de array geïnstalleerd en een temperatuursensor aan de achterkant van een module bevestigd. Elk PV-broncircuit wordt afzonderlijk getest, waarbij het proces slechts 10 tot 15 seconden per circuit in beslag neemt, en gegevens worden elektronisch opgeslagen.
Normale vorm en prestaties
Als u prestatieproblemen op locatie wilt identificeren, moet u een vergelijkingsstandaard hebben. Bij het oplossen van problemen kunt u ter vergelijking metingen gebruiken die zijn uitgevoerd op aangrenzende PV-broncircuits. De gegevens op het typeplaatje van de module vormen echter over het algemeen de basis voor vergelijking, vooral wanneer u de prestaties in de loop van de tijd vergelijkt.
Voordat u de I-V-curve test, geeft u aan welke module u test en hoeveel modules in serie of parallel zijn aangesloten. Op basis van deze en andere instellingen berekent de software de verwachte prestatiekenmerken, zoals Isc, Imp, Voc, Vmp en Pmp, bij standaard testomstandigheden. Aangezien de omstandigheden op locatie steevast verschillen van de testomstandigheden in de fabriek, maken I-V-curvetracers gebruik van wiskundige modellen om rekening te houden met de werkelijke straling en temperatuur ter plaatse. Ze genereren bovendien een voorspelde I-V-curve en een maximale vermogenswaarde voor het PV-broncircuit of de module die wordt getest.
Als een PV-broncircuit of -module normaal werkt, heeft de I-V-curve een normale vorm. Verder zal het maximale uitgangsvermogen, dat de curvetracer berekent op basis van de I-V-gegevens, het voorspelde maximale vermogen nauwkeurig benaderen. We gebruiken de prestatiefactor (PF) in deze context om te kwantificeren hoe goed een gemeten I-V-curve overeenkomt met een voorspelde curve. Dit wordt gerapporteerd als een percentage en berekend met behulp van het gemeten en voorspelde maximumvermogen (PMP) zoals weergegeven in vergelijking PF = (gemeten PMP ÷ voorspelde PMP) × 100. Een normale curvevorm en een prestatiefactor tussen 90% en 100% geven aan dat een PV-broncircuit of -module correct werkt en niet ernstig verduisterd of vervuild is.