Để phân tích đường cong I-V trong hệ thống quang điện, hãy sử dụng bộ theo dõi đường cong I-V để so sánh các đường cong đo được với đường cong tiêu chuẩn hoặc dự đoán, xem xét các ảnh hưởng của môi trường như bóng râm hoặc nhiệt độ.
"Lưu đồ xử lý sự cố dàn PV" là hướng dẫn toàn diện được phát triển từ kinh nghiệm thực địa sâu rộng, các đánh giá về tài liệu về độ tin cậy của mô-đun PV và ý kiến đóng góp của chuyên gia từ Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL). Bộ theo dõi đường cong I-V, chẳng hạn như Fluke Solmetric PVA-1500, cung cấp thông tin chi tiết để xác định các vấn đề về hiệu suất phần cứng trong hệ thống quang điện. Tuy nhiên, các yếu tố như bóng râm, chất bẩn, độ bức xạ, nhiệt độ và kỹ thuật đo lường có thể làm phức tạp các phép đo hiệu suất PV.
Tải xuống Hướng dẫn lưu đồ
Mỗi loại trong số sáu loại sai lệch của đường cong I-V được thảo luận trong bài viết này đều được trình bày ở đây. Các sai lệch được đánh số theo thứ tự mà chúng ta xem xét chúng trong lưu đồ.
Chụp đường cong I-V hữu ích
Đầu tiên, hãy xác minh rằng phép thử trả về một đường cong I-V hữu ích. Nếu không, hãy đảm bảo rằng các cáp đo được kết nối đúng cách. Nếu có thì mạch điện nguồn có thể chưa hoàn chỉnh. Kiểm tra để đảm bảo đã lắp cầu chì nối tiếp; nếu lắp rồi, hãy kiểm tra cầu chì xem có thông mạch không. Nếu thấy có cầu chì nối tiếp thì vấn đề có thể nằm ở hệ thống dây mạch điện nguồn. Trước khi kiểm tra các mô-đun bị lỗi, bạn có thể muốn kiểm tra các kết nối mô-đun đang mở và tìm các dấu hiệu hư hỏng, chẳng hạn như vết cháy.
Trong một số trường hợp hiếm hoi, các phép thử trả về một đường cong I-V thể hiện sự sụt giảm theo chiều dọc hẹp hoặc đột ngột đi xuống. Nguyên nhân có thể là do kết nối điện không liên tục, chẳng hạn như cáp đo bị xô lệch hoặc mối nối đối đầu bị uốn không đúng cách. Nếu kết nối gián đoạn nằm trong mạch điện nguồn PV, hãy cách ly kết nối này và thực hiện các sửa chữa cần thiết.
Hình dạng & hiệu suất bình thường
Đối với các vấn đề về hiệu suất tại hiện trường, cần có một tiêu chuẩn so sánh, thường dựa trên dữ liệu biển thông số mô-đun hoặc phép đo từ các mạch điện lân cận. Các thiết bị theo dõi đường cong I-V như Fluke Solmetric PVA-1500 sử dụng phần mềm để dự đoán các đặc tính hiệu suất trong điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn, điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện hiện trường. Hình dạng đường cong I-V bình thường và hệ số hiệu suất từ 90% đến 100% thường cho thấy hoạt động chính xác của mạch điện nguồn PV hoặc mô-đun.
Xác định sai lệch đường cong I-V
Một số loại sai lệch đường cong I-V có thể xảy ra, mỗi loại có nhiều nguyên nhân có thể dẫn đến điều đó. Những sai lệch này có thể bao gồm các bước hoặc các vết khía trên đường cong, biểu thị sự không khớp hiện tại do các vấn đề như bóng râm hoặc pin bị hỏng.
1. Đường cong I-V bậc thang
Các vết khía hoặc bậc thang trên đường cong I-V, loại sai lệch đầu tiên, có liên quan đến sự không phù hợp của dòng điện trong mạch kiểm tra. Các bậc thang trong đường cong xảy ra khi đi-ốt nối tắt kích hoạt và truyền dòng điện xung quanh các pin yếu hơn hoặc nhận được ít ánh sáng hơn. Số lượng và chiều rộng của các bậc thang thay đổi tùy theo mật độ và phạm vi của bóng râm. Nhiều điều kiện gây ra hiện tượng dòng điện không khớp, bao gồm chất bẩn không đồng đều, bóng râm cục bộ, pin hoặc chuỗi pin bị hỏng hoặc đi-ốt nối tắt bị chập mạch.
2. Dòng điện đoản mạch thấp
Trong đường cong I-V bình thường, giá trị Isc thấp hơn dự kiến có thể là do lỗi của người vận hành, phép đo bức xạ kém, bóng râm hoặc chất bẩn hoặc các vấn đề về hiệu suất mô-đun. Vì bạn có thể khắc phục một số vấn đề này nên lưu đồ xử lý sự cố sẽ sớm giải quyết loại sai lệch thứ hai này.
3. Điện áp mạch hở thấp
Loại sai lệch thứ ba trong lưu đồ xử lý sự cố là Voc thấp. Đo nhiệt độ pin sai rất có thể gây ra Voc thấp. Ngoài ra, bóng râm có thể làm giảm Voc trong một số trường hợp kiểm tra nhất định. Các vấn đề về phần cứng cũng có thể gây sai lệch. Tuy nhiên, do điện áp mạch hở có tốc độ lão hóa thấp nhất trong tất cả các thông số của mô-đun PV, bạn nên xem xét các nguyên nhân khác trước khi kết luận rằng có hệ quả giữa sự suy giảm pin và Voc thấp.
4. Điểm knee tròn hơn
Điểm knee tròn hơn dự kiến là đặc điểm của loại sai lệch đường cong I-V thứ tư. Thường rất khó để biết liệu điểm knee tròn hơn có phải là sự suy yếu rõ rệt của đường cong I-V hay đó là ảo giác gây ra bởi những thay đổi về độ dốc của đường cong. Bản thân điểm knee tròn có thể là biểu hiện của quá trình lão hóa. Bạn sẽ phải kiểm tra lại và theo dõi mạch theo thời gian để xác định và theo dõi xu hướng.
5. Tỷ số điện áp thấp
Độ dốc thấp hơn dự kiến ở đường dọc đứng của đường cong I-V giúp phân biệt độ sai lệch của đường cong I-V thứ năm. Bạn có thể phát hiện tình trạng này bằng cách so sánh trực quan các đường cong được đo và dự đoán hoặc bằng cách so sánh các giá trị tỷ số điện áp trên tổng thể các phép đo chuỗi, miễn là là các đường cong không có các bậc thang do hiệu ứng không khớp. Để tính tỷ số điện áp: VMP ÷ VOC . Tỷ số điện áp là một thước đo tuyệt vời để xác định một chuỗi có độ dốc không bình thường ở đường dọc đứng của đường cong I-V.
6. Tỷ số dòng điện thấp
Độ dốc cao hơn dự kiến ở đường ngang đứng của đường cong I-V giúp phân biệt độ sai lệch của đường cong I-V thứ sáu và cuối cùng. Bạn có thể phát hiện tình trạng này bằng cách so sánh trực quan các đường cong được đo và dự đoán hoặc bằng cách so sánh các giá trị tỷ số dòng điện trên tổng thể các phép đo chuỗi, miễn là là các đường cong không có các bậc thang do hiệu ứng không khớp. Để tính tỷ số dòng điện: IMP ÷ ISC Tỷ số dòng điện là một thước đo tuyệt vời để xác định một chuỗi có độ dốc không bình thường ở đường ngang đứng của đường cong I-V của chuỗi. Trước khi tìm kiếm các vấn đề về phần cứng, hãy loại trừ các lỗi do bóng râm, chất bẩn và đo bức xạ.
Sử dụng bộ theo dõi đường cong I-V trong khắc phục sự cố
Bộ theo dõi đường cong I-V, chẳng hạn như Fluke Solmetric PVA-1500, đóng một vai trò quan trọng trong việc khắc phục sự cố hệ thống PV. Các bộ theo dõi này không chỉ cung cấp dữ liệu chi tiết để xác định vấn đề mà còn hỗ trợ ghi lại và giám sát hiệu suất hệ thống theo thời gian.
Xử lý sự cố hiệu quả cho hệ thống PV đòi hỏi sự hiểu biết toàn diện về cả yếu tố phần cứng và môi trường. Sử dụng các công cụ tiên tiến như Fluke Solmetric PVA-1500 và các phương pháp có cấu trúc sau đây có thể nâng cao đáng kể độ chính xác và hiệu quả của việc chẩn đoán cũng như giải quyết các vấn đề về hiệu suất trong hệ thống quang điện.