光伏电站运行与维护第七章课件.pptx
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光伏电站运行与维护第七章第7章分布式光伏电站的检测2019年8月12日【学【学习习目目标标】学习目标1.掌握光伏电站检测的目的和意义。
2.掌握光伏电站检测的相关标准和规范。
3.掌握光伏电站检测的内容和检测流程。
4.掌握分布式光伏电站中检测工具的使用。
5.掌握光伏电站各主要设备故障的检测方法。
(1)为光伏电站的质量评估提供依据光伏电站股权融资、产权交易、保险和财务分析过程中,必须借助光伏电站的检测手段,对光伏电站的质量包含光伏电站的发电效率、发电量等方面进行评估,从而为电站股权融资、产权交易、保险等提供质量担保。
7.1光伏电站检测的目的和意义图7-1光伏电站监控系统有线通讯组网方案原理框图
(2)为光伏电站的运行维护及运维方法改进提供依据和保障为光伏电站运维中的电站安全提供依据和保障。
在光伏电站运维过程中,通过红外热成像仪或红外测温仪检测光伏组件、汇流箱、逆变器、升压站和并网柜等关键设备的温度,并进行的热分析,可以减少火灾隐患;通过接地电阻测试仪检测设备的防雷接地性能,可以防患光伏电站雷击的安全隐患;通过绝缘电阻检测仪测试设备或元器件的绝缘性能,可以防患设备或操作人员遭受电击的安全隐患;通过电能质量测试仪检测光伏电站所发电能的电能质量可以防患所并入的电网遭受谐波干扰的隐患,从而保障电网的安全等。
为光伏电站运维中保障光伏发电系统效率、降低损耗,消耗光伏电站中存在的设备故障、减少损失提供依据,如下图光伏发电系统电能损耗图,可以通过光伏发电系统效率分析仪精确定位系统效率降低的原因,并通过设备故障诊断仪排除设备故障或故障隐患,从而保障运维过程中光伏发电系统始终保持最佳的效益。
通过对现有已并网投入运行的光伏电站的检测与评估,为后续光伏电站的设计与设备选型提供依据;通过对现有光伏电站中不同厂家提供的同一种类型设备的性能、参数等进行检测、分析和比较,为后续光伏电站设计中设备的选型提供具有实际应用价值的可靠依据。
7.2光光伏伏电电站站检测检测的相关的相关标标准和准和规规范范7.2.1光伏电站检测中已有的标准与规范GB/T205132006(IEC617242014)光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则。
GB/T199642012光伏发电站接入电力系统技术规定。
GB/T293192012光伏发电系统接入配电网技术规定。
GB/T507972012光伏发电站设计规范。
GB/T182102000(IEC618292014)晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量。
IEC62446:
2016并网光伏发电系统文件、试运行测试和检查的基本要求。
CNCA/C在上述光伏电站检测的相关标准或规范中,并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范在实际光伏电站检测与验收、质量评估到引用较多,下面将着重介绍。
在上述光伏电站检测的相关标准或规范中,并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范在实际光伏电站检测与验收、质量评估到引用较多。
7.2.2并并网光伏网光伏电电站性能站性能检测检测与与质质量量评评估技估技术规术规范范1.范围规定了并网光伏电站性能监测和质量评估相关的定义、技术要求、试验方法和判定原则。
适用于地面安装的并网光伏电站,与建筑结合的分布式光伏系统可参照执行。
2.抽样原则单一品种光伏组件和逆变器的光伏电站,按照好、中、差分档。
连续检测每一个单元所有光伏组串的发电量和基本电参数,测试周期至少3天。
将所有组串发电量从小到大排序,按照131的比例分为好、中、差三档,从各档中随机抽取2个组串,一共6个组串进行现场检测。
多种光伏组件和逆变器的光伏电站:
以逆变器单机为一个单元,对不同品种的光伏组件和逆变器各抽取一个单元。
连续检测每一个单元所有光伏组串的发电量和基本电参数,测试周期至少3天。
将所有组串发电量从小到大排序,按照131的比例分为好、中、差三档,从各档中随机抽取2个组串进行现场检测。
3检测检测基本条件和修正原基本条件和修正原则则热斑检查:
被检测单元的全部组件。
污渍遮挡损失:
光强700W/m2,修正到统一的光强和温度条件。
光伏组串温升损失:
光强700W/m2,修正到结温25条件。
光伏组件性能衰降:
光强800W/m2,修正到标准测试(STC)条件。
光伏组件/组串的串并联失配损失:
光强700W/m2,修正到统一的光强和温度条件。
MPPT偏离损失:
光强700W/m2,修正到统一的光强和温度条件。
严重热斑功率损失:
光强700W/m2,修正到STC条件。
隐裂检查:
有明显问题的组件。
光伏方阵相互遮挡损失:
与国家标准GB/T291962012规定条件的遮挡损失相比较。
直流线损:
修正到正常工作条件(NOC)或标准测试条件(STC)。
逆变器效率:
全负载率效率曲线,按照加权效率给出结果。
变压器效率:
全负载率效率曲线,按照加权效率给出结果。
交流线损:
修正到正常工作条件(NOC)或标准测试条件(STC);被检测单元电能质量:
全负荷曲线。
被检测单元功率因数:
全负荷曲线。
对地绝缘性能检测:
按照IEC624462009要求检测。
接地连续性检测:
按照IEC611402009(防电击)的要求检测。
接地电阻检测:
按照GB/T17949.12000的要求测量。
防孤岛检测:
接入配电网时,按照IEC624462009要求检测。
低电压穿越检测:
接入输电网时,按照GB/T199642011要求检测。
注:
正常工作条件:
辐照度800W/m2,环境温度20,风速1m/s,光伏阵列倾角45,开路状态。
NOCT:
正常工作条件下的电池结温。
该结温由生产厂家提供。
4光伏光伏电电站站质质量量检测检测的的项项目目并网光伏电站性能监测和质量评估规范中要求的有关光伏电站质量方面检测的项目如下表所示。
序号检查项目序号检查项目1电站实际装机功率10光伏与逆变器容量比2光伏组件目测质量11逆变器集中度/位置和机房质量3光伏方阵支架形式和质量12变压器安装方式/距离4光伏方阵基础形式和质量13防雷接地及建设质量5光伏组件/阵列排布及安装质量14电站围栏及质量6直流电缆型号和质量15光伏方阵清洗方案/用水量7电缆铺设质量16环境评估8汇流箱功能及质量17设备标识9汇流箱内电气间隙/爬电距离5.光伏光伏电电站性能站性能检测检测的的项项目目并网光伏电站性能监测和质量评估规范中要求的有关光伏电站性能方面的检测项目如下表所示。
序号检测项目序号检测项目1热斑检查11逆变器MPPT效率(可选)2污渍遮挡损失12变压器效率3光伏组件性能衰降13交流线损4光伏组件/组串的串并联失配损失14并网点电能质量5MPPT偏离损失15并网点功率因数6光伏组串温升损失16光伏方阵绝缘性7隐裂检查17接地连续性检测8直流线损18防孤岛(配电网接入时检测,可选)9光伏阵列之间遮挡损失19低电压穿越(输电网接入时检测,可选)10逆变器效率7.3分布式并网光伏分布式并网光伏电电站站检测检测的的应应用案用案例例本节部分以一个60KW的分布式扶贫光伏电站为例,介绍分布式并网光伏电站检测的内容、抽样检测方案及检测时应满足的参数要求、检测的流程及最后形成的检测报告的内容。
7.3.1检测检测的内容及抽的内容及抽样样方案和要方案和要求求本分布式光伏扶贫电站检测时检测的项目、检测的内容、检测时的抽样方案及应循的标准或规范、所检测项目的质量或性能应满足的要求如下表所示。
(一)安全类检测序号检测项目检测内容抽样方案应满足标准、规范或要求1主要发电设备核查设备认证证书及报告所抽设备覆盖所有厂家和所有型号满足国家认证机构对光伏产品的准入要求设备的技术协议或技术规格书设备的安装和使用手册设备的接地防雷设计图2方阵倾角方阵倾角设计是否符合要求覆盖光伏电站所有光伏阵列符合GB/T50797光伏发电站设计规范要求3防雷与地网的连接检查系统防雷接地与设备接地是否分开,单独接入地网全检符合GB/T50797光伏发电站设计规范要求汇流箱、逆变器、配电柜中防雷模块、熔断器参数是否满足系统要求4防感应雷检查主要电气设备是否安装防浪涌抑制器全检线路布局是否满足防雷要求5电站接地电阻检查电站的接地电阻检测每个电站抽检2处电阻值46接地连续性检查单块组件接地连续性测试(抽取一个点)每个电站检测2块组件电阻值1M8设备安全标识检查各设备是否设有安全标识,各安全标识是否满足电力施工规范全检应满足电力施工规范及设备制造商的要求9设备电气连接各设备接线是否正确、坚固,端口处有无按要求涂抹防火泥每个电站抽取一台逆变器对应的光伏方阵应满足电力施工规范及设备制造商的要求10户用电站的结构屋面结构全检(由光伏电站承建方提供)根据GB/T50797光伏发电站设计规范要求进行前期屋面载荷计算并出具相应载荷计算书,无载荷计算书时,项目单位应提供房屋使用年限文件,检测时根1一致性检查同一个电站中组件、汇流箱、逆变器等关键设备是否参数、型号一致全检2影响性能的外观检查组件、汇流箱、逆变器等关键设备抽取10%,覆盖所有厂家和型号3红外热成像检测组件、汇流箱、逆变器等关键设备抽取10%,覆盖所有厂家和型号4组件EL检测检测组件内容电池片是否出现隐裂、断栅、碎片等缺陷抽取3,覆盖所有厂家和型号5光伏组件功率衰降检测检测组件的I-V曲线、得到准确的光伏组件功率衰降率,对比是否符合招标文件、设计文件及工信部要求抽取3,覆盖所有厂家和型号6光伏逆变器功能检测逆变器中开关设备、控制设备及通讯功能等检测全检7光伏方阵安装倾角检测组件安装倾角是否符合设计要求每个电站抽取2个光伏方阵8光伏方阵间距及离地高度检测方阵南北间距及离地高度和离地高度是否符合设计要求每个电站抽取2个光伏方阵9支架镀锌层厚度检测对支架横梁、斜撑、斜梁、立每个电站抽取2处至少
(二)性能类检测分布式光伏电站的检测流程分布式并网光伏电站的检测流程如下图所示。
检测报检测报告告
(一)
(一)电电站的基本概站的基本概况况该电站位于X省X村,规划装机容量为60kW,实际装机容量为60.5kW,施工于2017年3月21日开始,并于2017年4月30日连接到电网。
该电站由220个275Wp多晶硅光伏组件和2个30kW并网逆变器组成。
显示了光伏电站外观如下图所示。
(二)电站相关设备的一致性检查1.检测内容根据相关的设计技术档案,检查实际的光伏组件、逆变器、配电柜、线缆等设备的规格书及安装、使用手册是否与设计技术档案上的一致。
2.检测工具:
目视3.检测结果通过检查现场设备铭牌、标识得出电站主要设备的型号和参数如下:
1光伏组件型号为SYE275M6-60,与设计的光伏组件参数一致。
2逆变器型号为KBTE-30K,与设计的逆变器参数一致。
3配电柜无型号和参数说明,但有技术规格书,安装、使用手册。
4系统无接地防雷设计图纸。
(三)系统防雷和设备接地的检测1.检测内容1防雷接地系统与接地点的连接检测,系统防雷接地与设备接地是否分开设置,单独接入地网;汇流箱、逆变器、配电柜中的防雷模块、熔断器参数是否满足系统要求。
2主要电气设备是否安装防浪涌抑制器。
3防雷接地线路的连接及布局检查。
2.检测工具:
接地电阻测试仪3.检测结果1防雷接地与设备接地无分开设置,应该单独设置,单独接入地网;逆变器、配电柜中有防雷模块,系统采用的熔断器参数满足系统要求。
2配电柜中安装有防雷涌浪抑制器,满足防感应雷的要求。
3防雷接地线路的布局:
光伏组件与光伏组件之间已做等电位连接,光伏方阵之间通过支架焊接,光伏方阵已有多点对地连接。
(四)(四)电电站接地站接地电电阻的阻的检检测测1.检测内容随机抽取2个光伏组件,检测光伏组件边框和光伏支架的对地接地电阻值。
2.检测工具:
接地电阻测试仪3.检测结果组件、支架接地电阻都在188.1,不符合CNCA/CTS0004-2010并网光伏发电系统工程验收基本要求的不高于4规定,具体的两个测试点的检测结果如下表所示。
接地电阻测试检测项目位置检测结果()备注测试点1188.1大于验收标准测试点2189.4大于验收标准(五)(五)电电站主要站主要设备设备的接地的接地连续连续性性检检测测1.检测内容测试光伏组件与光伏支架之间的接地连续性,每个电站抽取两个测试点,要求电阻值100100绝缘电阻符合标准组串1-2100100组串2-1100100组串2-2100100组串2-3100100(七)电站设备安全标识检查1.检查内容检查光伏电站设备上是否有安全标识,电站设备周围是否有防护设施。
2.检查工具:
目视3.检查结果光伏电站的周围有防护围栏,逆变器、配电柜上都有安全标识,基本满足电力施工规范的要求。
(八)电站设备电气连接可靠性检测1.检测内容从电站中随机抽取一个逆变器及对应的光伏组串、配电箱进行检测,主要检测电站设备的电气接线是否正确、可靠,进线处是否有按要求涂抹防火泥。
2.检测工具:
红外热成像仪、万用表、钳流表3.检测结果设备电气接线正确,通过红外热成像仪对配电柜和逆变器的接线进行热成像扫描,发现逆变器的接线有裸露接线端子,但不存在脱接、虚焊现象,开关柜进出线口未按要求涂抹防火泥。
电缆线出口端弯曲不规范,电缆间存在缠绕、交叉、绑扎不规范等问题,具体的问题图片如图7-5所示。
(九)电站设备的性能一致性核查1.检测内容采取全检的方式对光伏组件、逆变器等关键设备的性能进行检测,看型号和性能参数是否与设计时对应的性能参数一致。
2.检测工具:
万用表、钳流表3.检测结果光伏组件、逆变的型号及性能参数与电站设计图纸和设计说明书上的保持一致。
(十)影响性能的设备外观检测1.检测内容检查光伏模块识别是否满足在IEC61215或IEC61646的要求,无论是额定输出功率(或电流),额定工作电压,开路电压,和短路电流被标记;是否在逆变器和配电柜的涂料镀牢固且平坦的。
是否存在的现象,如剥落,铁锈和裂缝;是否各种文字和符号是清楚的,整齐的,标准化的和正确的;无论是标志,标牌和标识是否齐全,清晰;各种开关能否灵活简便操作;光伏组件、逆变器、配电柜是否存在刮花、破损等现象。
每个村及电站中抽取10%,覆盖所有厂家、型号。
2.检测工具:
目视和万用表3.检测结果
(1)光伏组件光伏组件安装平整,,有合格的铭牌标志(在图7-6中所示的具体的铭牌),无划痕和裂纹,碎裂,拐角和其它现象。
但光伏组件存在杂草、树木遮挡等现象,光伏电站东面有电线杆会对电站部分组件造成阴影遮挡,光伏支架部分有锈蚀的现象。
具体的光伏组件问题点如下所示。
(十)影响性能的设备外观检测3.检测结果
(2)逆变器:
逆变器的检测项目和检测结果如下表7-7所示。
序号检查项目检查内容检查结果1逆变器的认证检查框架的装配应符合相应的技术要求合格2逆变器的电镀检查涂料电镀应牢固且平坦,无剥离,锈和裂纹合格3逆变器的机架检查机架面板应该是平坦的,文字和符号的要求是明确的,整齐的,标准化的合格4逆变器的标示检查标志,标记应该是完全清楚不合格5逆变器的开关检查各种开关应操作简便,灵活可靠合格6逆变器的保护检查柜子应该有相应的保护措施,以防止操作者直接接触。
与各种电气部件,包括AC和DC端子电极都通过了现场测试,发现该变频器无号码;逆变器漆是牢固且平坦,无剥离,锈和开裂;所述逆变器被安装牢固可靠合格经场检测发现逆变器无编号;逆变器油漆电镀牢固、平整,无剥落、无锈蚀及裂痕现象;逆变器安装牢固可靠指示正常,具体的逆变器的铭牌和外观图如下图7-7所示。
(十一)电站设备的红外热成像检测1.检测内容它主要检测光伏组串的输出接线端子,汇流箱、逆变器、配电柜的输入或输出接端子是否存在由于接触不良或逆变器上的散热器由于散热不良导致的温度过高现象。
2.检测工具:
FLUKETi32红外热成像仪3.检测结果:
经检测没有发现光伏组件的热斑现象,配电柜,逆变器内红外热成像图分布均匀一致,无明显的热点,具体的成像热点图如图7-8所示。
(十二)光伏组件的EL测试1.检测内容随机抽取1块光伏组件进行检测,它主要检测光伏组件内的电池片是否存在如隐裂、断栅,破片,碎片和明暗片等内部缺陷。
2.检测工具EL140S-M(电致发光)测试仪,要求测试时的光照强度要大于700W/m2。
3.检测结果经检测,光伏组件没有出现隐裂、断栅、碎片及明暗片等缺陷,具体的EL检测图如图7-9所示。
(十三)光伏组件的功率衰减检测1.检测内容随机抽取一块光伏组件进行检测,通过检测组件的IV曲线,得出准确的光伏组件功率衰减率,要求多晶硅首年衰减率不大于3%,单晶硅首年衰减率不大于2.5%,25年组件衰减率不大20%。
2.检测工具:
中电四十一所AV6591测试仪,要求测试时的光照强度要大于700W/m2。
3.检测结果经检测得出光伏组件的实际功率为269.63W,组件的衰减率为-0.18%被测组件满足要求,具体的检测数据如表7-8所示。
序号检测项目检测结果1测试组串的短路电流(ISC)9.68A2开路电压(Voc)37.20V3最大功率点电流(I最大)9.25A4最大功率点电压(Vmax)29.14V5最大电力(Pmax)269.63W6组件衰减率-0.18%(十三)光伏逆变器性能检测1.检测内容主要检测光伏逆变器中的开关装置、控制装置、通讯设备等功能是否能正常工作,是否存在安全工作隐患。
2.检测工具万用表、监控系统等仪器和工具。
3.检测结果开关装置、控制装置、无线通讯设备功能都能保持安全正常工作。
(十四)光伏组件安装倾角检测1.检测内容光伏方阵中光伏组件的安装倾角。
2.检测工具红外测距仪。
3.检测结果随机抽取两种不同方阵进行检测,检测结果分别为20.9。
、21.5。
,与设计图纸上规定的光伏组件倾角基本一致。
(十五)光伏方阵间距及离地高度检测1.检测内容检测两个光伏方阵的南北间距及光伏方阵南北方向的离地高度。
2.检测工具红外测距仪。
3.检测结果随机抽取2个光伏方阵进行测试,两个方阵的南北间距为1.64米,第一光伏方阵的南端离地高度为0.67米,北端离地高度为1.887米;第二个光伏方阵的南端离地高度为0.72米,方阵北端离地高度为1.982米;两个光伏方阵间没有形成遮挡阴影,检测结果符合设计要求。
(十六)光伏支架镀锌层厚度检测1.检测内容光伏支架防锈涂镀层的厚度。
2.检测工具希玛AR932型涂层测厚仪。
3.检测结果经检测,抽取的光伏支架斜梁的厚度满足要求,其他的部分涂层均不满足规范要求。
具体的光伏支架镀锌层厚度检测数据如表7-9所示。
光伏支架钢材镀锌层厚度测量表支架位置名称实测厚度(m)平均值(m)第三排横梁30.812.96斜梁4.2斜撑4.4前立柱3.9后立柱21.5(十七)光伏组串极性及开路电压检测1.检测内容测试光伏组串的极性及开路电压。
2.检测工具意大利HTPVCHECK太阳能系统安全测试仪。
3.检查结果随机抽取五个光伏组串进行检测,被测组串的开路电压都在770V左右,光伏组串电性能,开路电压均满足逆变器的输入电性能参数要求。
具体的检测数据如表7-10所示。
光伏组串极性及开路电压检测结果记录表检测位置检测编号开路电压测试(V)备注MMPT1组串1770合格组串2771合格MMPT2组串3774合格组串4771合格组串5770合格谢谢!
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- 关 键 词:
- 电站 运行 维护 第七 课件