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光伏电站专业知识简答(一)

  1. 光是什么,具有什么特性?

答:光是一种波,同时也是一种粒子。光具有波粒二象性。

  1. 什么是光生伏特效应?

答:当太阳光照射到光伏组件表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的 能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子,在P-N结两侧集聚 形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部 电路产生一定的输岀功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。硅 片是收集阳光光能的基本单位,大量的硅片合成在一起构成光伏组件。光伏组 件主要包括晶体硅(包括单晶硅Monty Si.多晶硅Multi-Si)和薄膜组件。

  1. 什么是总辐射?

答:水平表面在2k立体角内所接受到的太阳直接辐射和散射辐射之和。

  1. 什么是直接辐射?

答:从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。

  1. 什么是法向直接辐射?

答:与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。

  1. 什么是散射辐射?

答:太阳辐射经过大气散射或云的反射,从天空2五立体角以短波形式 向下到达地面的辐射。

  1. 什么是辐射能?

答:以辐射形式发射、传播或接收的能量。

  1. 什么是辐射通量?

答:在单位时间内,由辐射体表面的一定面积上发出的,或通过一定接 收截面的辐射能,称为辐射通量,其单位为W或kW。

  1. 什么是辐照度?

答:照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比,单位为瓦/平方米

  1. 什么是直射辐照度?

答:照射到单位面积上的,来自天空太阳圆盘及其周边对照射点所张开 的半圆锥角为8°的辐射通量。

  1. 什么是法向直射辐照度?

答:直接辐射在与射束垂直的平面上的辐照度。

  1. 什么是散射辐照度?

答:除去直射辐照度的贡献外,来自整个天空并照射到单位面积上的辐 射通量。

  1. 什么是总辐照度?

答:入射于水平表面单位面积上的全部太阳辐射通量,又称总辐照度, 单位为W/m2o

  1. 什么是总辐照量?

答:在给定时间段内总辐射辐照度的积分总量,单位为J/m,。

  1. 什么是日照时数?

答:太阳直接辐射辐照度大于或等于120W/m2时段的总和,又称实照 时数。

  1. 什么是可照时数?

答:在无任何遮蔽条件下,太阳中心从某地东方地平线到进入西方地平 线,其光线照射到地面所经历的时间。

  1. 什么是数值天气预报?

答:根据大气实际情况,在一定的初值和边值条件下,通过大型计算机 做数值计算,求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组,预测未来 一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。

  1. 什么是太阳高度角?

答:太阳光线与观测点处水平面的夹角,称为该观测点的太阳高度角。

  1. 什么是光伏组件?

答:光伏组件是指具有封装及内部连接的、能单独提供直流电、不可分 割的最小太阳能电池组合装置,又称为太阳能电池组件。

  1. 什么是光伏组件串?

答:在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流 输出电压的电路单元,简称组件串或组串。

  1. 什么是光伏组件方阵?

答:将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起,并且有 固定支撑结构的直流发电单元,又称为光伏阵列。

  1. 什么是光伏组件支架?

答:光伏发电系统中为了摆放、安装、固定光伏组件而设计的专用支架,简称支架。

  1. 什么是单晶硅光伏组件?

答:单晶硅光伏组件,是以高纯的单晶硅棒为原料的光伏组件。

  1. 什么是多晶硅光伏组件?

答:多晶硅光伏组件是由多晶硅高效太阳能电池片按照不同的串、并阵 列排列而构成的太阳能组件,由EVA胶膜、钢化玻璃、轻质电镀铝合金等 组成。

  1. 什么是光伏组件的衰减率?

答:衰减率是指每经过一个波动周期,被调量波动幅值减少的百分数, 也就是同方向的两个相邻波的前一个波幅与后一个波幅之差与前一个波幅的 比值。

  1. 什么是光伏组件的隐裂?

答:隐裂是电池片的缺陷。由于晶体结构的自身特性,晶硅电池片十分 容易发生破裂。晶体硅组件生产的工艺流程长,许多环节都可能造成电池片 隐裂,隐裂产生的本质原因,可归纳为在硅片上产生了机械应力或热应力。

  1. 什么是光伏组件的方位角?

答:光伏组件的方位角是指光伏组件平面的法线在水平面的投影与正南 方向的夹角。

  1. 什么是光伏组件的倾斜角?

答:光伏组件的倾斜角是指光伏组件平面与水平面的夹角。

  1. 什么是固定支架?

答:光伏组件方阵的方位角和倾斜角都不随太阳移动轨迹而发生变化的 支架。

  1. 什么是跟踪支架?

答:光伏组件方阵的方位角和倾斜角至少有一种随太阳移动轨迹而发生 变化的支架。

  1. 什么是光伏组件的转换效率?

答:光伏组件的转换效率是指受光照的光伏组件输出的最大功率与入射 到该光伏组件上的全部辐射功率的百分比。

  1. 什么是光伏组件的热斑效应?

答:在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的光伏组件,将被当做负载消 耗其他光伏组件所产生的能量,被遮蔽的光伏组件内阻增大发热,这就是热 斑效应。

  1. 光伏组件热斑效应的危害?

答:热斑效应会使光伏组件所产生的部分能量被遮蔽的光伏组件所消 耗,从而导致光伏组件功率衰减失效甚至直接将光伏组件烧毁报废。热斑效 应会引起所在光伏组串回路的电压降低,回路电压降低会导致光伏组串功率 降低,逆变器提前退网,直接影响发电量。

  1. 可调式光伏支架的调节需要注意什么?

答:(1)可调式光伏支架应按照设计要求的时间调节到合适的倾斜角。

(2) 调节时应缓慢,光伏组件应平稳,避免损坏光伏组件和与组件相连 接的电缆设备。

(3) 严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下调节可调支架。

  1. 光伏组件应如何退出运行?

答:光伏组件需退出运行时,先断开该光伏组件串对应支路的直流熔断 器或断路器,然后再断开对应光伏组件的插头。

  1. 简述光伏组件中防反充二极管的作用。

答:光伏组件防反充二极管作用是避免由于光伏组件方阵在阴雨和夜晚

不发电或出现短路故障时,逆变器等设备给光伏组件反向的电流作用。

  1. 光伏组件投运前应具备哪些主要条件?

答:(1)光伏组件安装应符合设计、规范规定。

(2) 光伏组件按照电压、电流参数进行分类和组串。

(3) 光伏组件的外观及接线盒、插头不应有损坏。

(4) 光伏组件间接地及与光伏组件方阵接地系统的连接牢固可靠,光伏 组件方阵的接地电阻应符合设计要求。

(5) 光伏组件的数量及串、并联方式符合设计要求。

(6) 光伏组件串与外接电缆连接可靠。

(7) 光伏支架材质、基础、埋设部件安装应符合设计、规范规定。

(8) 光伏组件完好、表面清洁。

(9) 相同测试条件下的相同光伏组件串之间的开路电压偏差不应大于 2%,但最大偏差不应超过5V。

(10) 光伏组件正、负极线路绝缘电阻符合规定,无接地情况。

(11) 光伏组件各个支路接线牢固,无松动现象,对地电压正常,未出 现反接、漏接情况,无接地情况。

(12) 光伏组件与汇流箱连接的通信模块等装置正常,无接地情况。

(13) 上级汇流箱均能正常工作,无异常情况。

  1. 如何投运光伏组件?

答:(1)依次将每路光伏组件串的插头连接起来。

(2) 依次合上各光伏组件串到汇流箱各支路的直流熔断器或断路器。

(3) 在汇流箱监测单元上査看各支路电压、电流等数据是否正常。

(4) 若出现异常现象,将该支路直流熔断器或断路器断开进行检查,若 电压、电流等数据正常,合上汇流箱输岀直流断路器或直流熔断器。

  1. 光伏组件运行的基本要求有哪些?

答:(1)光伏组件封装面应完好无损,表面应洁净无污浊。

(2) 光伏组件引出线及接线盒应完好。

(3) 光伏组件插头接触良好,满足防水要求,并绑扎整齐。

(4) 使用金属边框的光伏组件,边框应牢固接地。

(5) 光伏组件的铭牌应清晰、固定牢固。

(6) 光伏发电单元应在明显位置标示编号。

(7) 光伏组件表面的防腐涂层不应出现开裂和脱落现象,所有的螺栓、 焊缝和支架连接牢固可靠。

(8) 光伏组件接地牢固可靠。

  1. 光伏组件检修维护项目有哪些?

答:(1)检査光伏组件安装是否松动,对压块进行紧固。

(2) 检查光伏组件封装是否完好,背面引出线密封是否良好。

(3) 检查光伏组件与光伏组件、光伏组件与电缆之间的连接是否牢固, 绝缘包扎是否可靠。

(4) 检查光伏组件玻璃有无裂纹,背板是否完整有无起包现象,电池片 颜色是否一致,有无明显的变化。

(5) 更换组件边缘或任何电路之间有连通通道气泡的光伏组件。

(6) 更换接线盒变形或烧毁、接线端子无法良好连接的光伏组件。

(7) 更换变形、不能与支架良好固定的光伏组件。

(8) 更换烧毁的插头。

(9) 重新粘贴掉落的光伏组件警告标识、铭牌。

(10)对于严重损坏的光伏组件,如出现玻璃破碎、背板灼焦、明显的 颜色变化、网状隐裂、EVA脱层、焊带脱裂、硅胶有气泡等情况,应进行 更换,所更换组件应为相同规格参数。

(11)在太阳辐照强度基本一致的条件下,测量接入同一个汇流箱的各 光伏组件串的输入电流,其偏差应不超过6%,如果偏差过大,将偏差较大 的光伏组件串断开,依次对每块光伏组件进行检査更换。

(12)在太阳辐照强度基本一致的条件下,测量接入同一个汇流箱的各 光伏组件串的开路电压,其偏差应不超过5%,如果偏差过大,将偏差较大 的光伏组件串断开,依次对每块光伏组件进行检查更换。

  1. 什么情况下应当及时更换光伏组件?

答:(1)光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化。

(2) 光伏组件中存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡。

(3) 光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁,接线端子无法良好 连接。

  1. 光伏组件维护有哪些注意事项?

答:(1)严禁触摸光伏组件的金属带电部位。

(2) 严禁在雨中进行光伏组件的连线及更换工作。

(3) 严禁敲打、振动光伏组件。

(4) 光伏组件的更换优先考虑选择同型号、同规格的光伏组件进行 更换。

  1. 光伏组件在检修后的验收内容有哪些?

答:(1)核对光伏组件设备、系统的变动情况。

(2) 临时设施已拆除,光伏组件铭牌、警示牌牢固,工作现场整洁。

(3) 光伏组件压块及螺栓牢固、可靠。

(4) 光伏组件无破碎、背板灼焦等情况。

(5) 光伏组件边缘或任何电路之间未出现有连通通道的气泡。

(6) 光伏组件接线盒无变形、烧毁情况。

(7) 光伏组件插头无烧毁情况,接触良好可靠。

(8) 同一光伏组件外表面(电池正上方区域)温度差异未出现大于 20°C的情况。

(9) 同等条件下,接入同一个汇流箱的各光伏组件串的输入电流偏差不 超过6%。

(10) 监控系统中所有汇流箱支路电流正常,无0值或者死数。

  1. 光伏支架的维护应符合哪些规定?

答:(1)所有螺栓、焊缝和支架连接应牢固可靠。

(2) 支架表面的防腐涂层,不应出现开裂和脱落现象,否则应及时 补刷。

(3) 光伏支架的接地应良好可靠,光伏支架应进行两点可靠接地。

(4) 光伏支架不应产生不均匀沉降。

27.光伏组件的巡检周期有何规定?

答:(1)应根据汇流箱的数据显示,对出现异常情况的光伏组件串进行 及时巡检。

(2) 每月应对光伏组件的表面清洁情况进行一次巡检。

(3) 每三个月应对光伏组件和光伏支架进行一次全面的巡检。

(4) 每半年应对光伏组件和光伏支架的接地系统进行全面的巡检。

  1. 光伏组件的清洁维护有何规定?

答:(1)光伏组件的表面应保持清洁。

(2) 光伏组件定期清扫时间应根据光伏组件表面的清洁情况确定,需参 考当地的风沙情况。

(3) 光伏组件表面有鸟粪、树叶、生活垃圾及南向杂草等对光伏组件造 成遮挡时,应及时清理。

(4) 当积雪覆盖光伏组件时,应及时进行清理,积雪融化后应及时清理 光伏组件表面的污垢。

  1. 清洁光伏组件时的注意事项?

答:(1)应使用柔软洁净的布料擦拭光伏组件,严禁使用腐蚀性溶剂或 用硬物擦拭光伏组件。

(2) 不宜使用与组件温差较大的液体清洁光伏组件。

(3) 不宜在有碍运行维护人员人身安全的情况下清洁光伏组件。

(4) 严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下清洁光伏组件。

(5) 特殊地域环境需做针对性的清洁预案。

  1. 简述光伏组件巡检内容及要求。

答:(1)光伏组件边框不应有变形。

(2) 光伏组件玻璃不应有破损。

(3) 光伏组件不应有气泡、EVA脱层、水汽、明显色变。

(4) 光伏组件背板不应有划伤、开胶、鼓包、气泡等现象。

(5) 光伏组件接线盒塑料不应出现变形、扭曲、开裂、老化及烧毁等 现象。

(6) 光伏组件导线连接应牢靠,导线不应出现破损。

(7) 光伏组件导线管不应有破损。

(8) 光伏组件铭牌应平整,字体清晰可见。

(9) 光伏组件上的带电警告标识不得缺失。

(10)光伏组件电池片不应有破损、热斑等。

(11)金属边框的光伏组件,边框必须牢固接地,边框和支架应结合 良好。

(12)光伏组件方阵整体不应有变形、错位、松动现象。

(13)光伏支架受力构件、连接构件和连接螺栓不应损坏、松动、生锈, 焊缝不应开焊。

(14)光伏支架金属材料不应有剥落、锈蚀现象。

(15)釆取预制基座安装的光伏组件方阵,预制基座应保持平稳、整齐, 不得移动。

(16)光伏支架等电位连接线应连接良好,不应有松动、锈蚀现象。

(17)光伏组件方阵应可靠接地。

  1. 光伏组件运行分析内容及要求有哪些?

答:(1)光伏组件的运行分析包括发电量、组件完好率、各光伏组件串 的输出电流及电压。

(2) 光伏组件的运行参数宜釆用光伏组件J-U特性测试仪进行测试,根 据同等测试条件下各个支路的数据偏差,进行故障判断。

(3) 光伏组件运行分析应结合光资源情况、设备参数、运行记录、设备 巡回检查等情况,对光伏组件运行指标及材料消耗等进行综合分析。

(4) 光伏组件发生影响安全、经济运行的因素和问题时,要进行专题分 析,提出改进措施。

(5) 根据光伏组件的运行分析情况,储备充足的备品备件。

(6) 若光伏电站有多个不同类型或厂家的光伏组件,应对各光伏组件的 各项参数进行对比分析。

(7) 光伏组件的运行分析宜每月进行一次。

  1. 光伏组件的主要种类有哪些?

答:⑴单晶硅。单晶硅光伏组件的光电转换效率为15%左右,最高的达 到24%,这是所有种类的光伏组件中光电转换效率最高的,但制作成本很大, 以至于它还不能被广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般釆用钢化玻璃以及防水 树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。

(2) 多晶硅。多晶硅光伏组件的制作工艺与单晶硅光伏组件差不多,但 是多晶硅光伏组件的光电转换效率则要低不少,其光电转换效率为14%左 右。从制作成本上来讲,比单晶硅光伏组件要便宜一些,材料制造简便,节 约电耗,总的生产成本较低,因此得到快速发展。此外,多晶硅光伏组件的 使用寿命也比单晶硅光伏组件短。

(3) 非晶硅。非晶硅光伏组件与单晶硅和多晶硅光伏组件的制作方法完 全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是 在弱光条件下也能发电。但非晶硅光伏组件存在的主要问题是光电转换效率 偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换 效率会衰减。

(4) 多元化合物光伏组件。多元化合物光伏组件指不是用单一元素半导 体材料制成的光伏组件。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主 要有以下几种:

1) 硫化镉光伏组件。

2) 倍化像光伏组件。

3) 铜锢硒光伏组件新型多元带隙梯度Cu (In, Ga) Se2薄膜光伏 组件。

  1. 光伏组件的构成及各部分功能是什么?

答:(1)钢化玻璃:其作用为保护发电主体(如电池片)与透光。

(2) EVA:用来黏结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)。

(3) 电池片:主要作用就是发电。

(4) 背板:作用为密封、绝缘、防水。

(5) 铝合金:保护层压件,起一定的密封、支撑作用。

(6) 接线盒:保护整个发电系统,起到电流中转站的作用。

(7) 硅胶:密封作用,用来密封组件与铝合金边框。

  1. 简述单晶硅与多晶硅的材料对比。

答:单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚 石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单 晶硅;如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单 晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、电学性质等方 面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得 上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体元件要求硅的纯度为六个9以 上。大规模集成电路对硅的纯度要求更高,其纯度必须达到九个9。目前, 人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅。

  1. 简述单晶硅电池片与多晶硅电池片的生产流程。

答:(1)直拉单晶制造法。直拉单晶制造法(Czochralski, CZ法)是把 原料多硅晶块放入石英増堪中,在单晶炉中加热熔化,再将一根直径只有 10mm的棒状晶种(称籽晶)浸入融液中。在合适的温度下,融液中的硅原子 会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶,成为单晶体。 把晶种微微的旋转向上提升,融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结 晶,并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定,就可以周而复始的 形成结晶,最后形成一根圆柱形的、原子排列整齐的硅单晶晶体,即硅单晶棒。

单晶硅的生产流程:硅原料(石英砂提纯的多晶硅)-拉晶(原子结构 重组)一切片-清洗-单晶硅硅片-单晶硅电池片。

单晶硅在生产工艺中投料量小,对硅原料要求较高,采用CZ法直拉技 术操作复杂,技术含量高,出产量小,成本高。

(2)多晶制造法。多晶硅的生产流程:硅原料(石英砂提纯至多晶硅)

-*铸锭-切片f清洗-多晶硅电池片。

多晶硅在生产工艺中投料量大,直接进行溶硅铸锭操作简单,对硅原料 要求较低,容易规模化,出产量大、成本低。

  1. 简述晶体硅光伏组件生产流程及目的。

答:(1)清洗。清洗的目的是去除硅片表面的机械损伤层。清除表面硅 酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。对硅片的表面进行凹凸面(金字塔 绒面)处理,增加光在光伏组件表面的折射次数,利于光伏组件对光的吸 收,以达到电池片对太阳能的最大利用率。

(2) 制绒。制绒的目的是减少光的反射率,提高短路电流(九),最终 提高电池的光电转换效率。

(3) 扩散。扩散的目的是在P型晶体硅上进行N型扩散,形成PN结, 它是半导体元件工作的“心脏”。

(4) 周边刻蚀。周边刻蚀的目的是将硅片边缘带有的磷去除干净,防止 短路。

(5) 去磷硅玻璃。去磷硅玻璃的目的:扩散工艺会在硅片表面形成一层 含有磷元素的Si。?,称之为磷硅玻璃(PSG)。它会阻止硅片对光的吸收, 同时又是绝缘的。

(6) PECVD镀减反射膜。PECVD镀减反射膜的目的:等离子增强型 化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD), 是一种化学气相沉积,借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离, 在局部形成等离子体,而等离子化学活性很强,很容易发生反应,在基片上 沉积出所期望的薄膜。

(7) 印刷电极。印刷电极的目的:金属接触,收集载流子;背面场,经 烧结后形成的铝硅合金,提高转换效率。

(8) 烧结。烧结的目的是干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分,使 浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

  1. 简述光伏组件横装与竖装对发电量的影响。

答:(1)当前后排电池板出现遮挡时,横向放置电池板比竖向放置电池 板能输出更多功率。

(2) 未遮挡电池板组串和局部遮挡电池板组串并联在一起会形成多峰, 不可避免的出现部分功率损失。用多路MPPT分开单独追踪,电池板可输 出更多功率。

(3) 局部遮挡电池组串的最大功率点电压是正常工作电压的2/3甚至 1/3,工作电压更宽的逆变器可以输出更多功率。当电池板横向放置时,多 路MPPT能使遮挡电池组串与未遮挡电池组串分开追踪太阳光。组串式逆 变器由于工作电压范围宽,组串单独追踪太阳光,可最大限度地让电池板输 出功率。

(4) 竖向布置安装方便,横向布置时,最上面的一块组件安装比较困 难,影响施工进度;横向安装比竖向安装占地面积大(约多15%)。

  1. 光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些?

答:光伏组件输出功率的衰减一般有两个阶段,初始光致衰减和老化 衰减。

(1) 初始光致衰减。即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内 发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。导致这一现象发生的主要原因是P 型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。通过改变P型掺杂 剂,用稼代替硼能有效地减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,使 电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,就能将光伏组件的初始光致衰减 控制在一个很小的范围之内,同时也提高了组件的输出稳定性。

(2) 老化衰减。老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降, 产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关。其中 紫外光的照射是导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线的长期照射,使 得EVA及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进 而引起功率下降。

  1. 光伏支架根据组件倾角变化分为哪几种形式?各有什么特点?

答:光伏支架根据组件倾角变化分为固定式和跟踪式。

(1)固定式指的是阵列朝向固定不变,不随太阳位置变化而变化,这种 安装方式简单快捷,光伏支架部分的成本较低,但由于光伏组件固定不动, 不能随阳光的移动而移动,无法保证获取到最大的阳光辐射,所以发电量相 对偏低,优点是抗风能力强,安装方式简易,工作可靠,造价低。

(2)跟踪式光伏阵列通过相应的机电或液压装置使光伏阵列随着太 阳的高度和方位角的变化而移动,使得在接近全日照过程中太阳光线都 与光伏阵列垂直,由此提高光伏阵列的发电能力,与固定式相比,在相 同日照条件下,跟踪式光伏阵列效率提高达20%30%。单轴跟踪式只 能围绕一个旋转轴旋转,光伏阵列只能跟踪太阳运行的方位角或者高度 角两者之一的变化,双轴跟踪式可沿两个旋转轴运动,能同时跟踪太阳 的方位角与高度角的变化,但也存在结构复杂、造价相对较高、维护成 本高等问题。

  1. 光伏发电系统中为何要使用最大功率点跟踪算法?

答:光伏组件可以工作在不同的输出电压,并对应输出不同的功率。但 对应整个输出电压区间,光伏组件只有工作在某一输出电压时,其输出功率 才能达到最大值,由于光伏组件的PU输出特性曲线随着外部环境的变化而 变化,在不同的光照强度或温度下,光伏组件最大功率点的位置将发生偏移, 使最大输出功率及工作点电压都发生改变。根据电路理论,当光伏组件的输 出阻抗和负载阻抗相等时,光伏组件能输出最大的功率。由此可见,光伏组件 的MPPT过程实际上就是使光伏组件输出阻抗相匹配的过程,在实际应用中, 光伏电池的输岀阻抗受环境因素的影响,需要通过控制方法实现对负载阻抗的 实时调节,并使其跟踪光伏电池的输出阻抗,以实现光伏电池的MPPT控制。

  1. 在光伏电站中有哪些因素会使光伏组件产生热斑效应,热斑效应有 什么危害,如何避免?

答:光伏组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带,在长期使用中难 免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物,这些遮挡物在光伏组件上形成阴影,但 组件的其余部分仍处于阳光暴晒之下,这样局部被遮挡的光伏组件就要由未 被遮挡的那部分光伏组件来提供负载所需的功率,使该部分光伏组件如同一 个工作在反向偏置下的二极管,其电阻和压降增大,从而消耗功率而导致发

热,这就是热斑效应。

这种效应会破坏光伏组件,严重的可能使焊点熔化、封装材料破坏,甚 至会使整个组件失效。为防止光伏组件由于热斑效应而遭受破坏,最好在光 伏组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受 屏蔽的组件所消耗。

42.光伏组件基本性能指标和检测方法有哪些?

答:(1)性能测试。在规定光源的光谱、标准光强以及一定的电池温度 (25°C)条件下对光伏组件的开路电压、短路电流、最大输出功率、伏安特 性曲线等进行测量。

(2) 电绝缘性测试。以IkV的直流电通过组件底板与引出线,测量绝 缘电阻,绝缘电阻要求大于2000MQ,以确保在应用过程中组件边框无漏电 现象发生。

(3) 热循环实验。将组件置于有自动温度控制、内部空气循环的气候室 内,使组件在4085°C之间循环规定次数,并在极端温度下保持规定的时 间,监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝 缘电阻等,以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。

(4) 湿热一湿冷实验。将组件置于带有自动温度控制、内部空气循环的 气候室内,使组件在一定温度和湿度条件下往复循环,保持一定的恢复时 间,监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝 缘电阻等,以确定组件承受高温高湿和低温低湿的能力。

(5) 机械载荷实验。在组件表面逐渐加载,监测试验过程中可能产生的 短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等,以确定组件承受风 雪、冰雪等静态荷载的能力。

(6) 冰雹实验。以钢球代替冰雹从不同角度以一定动量撞击组件,检测 组件产生的外观缺陷、电性能衰减率,以确定组件抗冰雹撞击的能力。

(7) 老化实验。老化实验用于检测光伏组件暴露在高湿和高紫外辐照场 地时具有有效抗衰减的能力。将组件样品放在65°C,约6. 5紫外太阳下辐 照,最后测电光特性,看其下降损失。在暴晒老化试验中,电性能下降是不是规则的,且与EVA/TPT光的损失不成比例。

  1. 什么是光伏汇流箱?

答:将多路小电流光伏阵列直流输出汇集成一路或多路大电流直流输出 的装置,其输出可再汇集到下一级同类装置或直接接入逆变器,具有过流、 逆流、防雷等保护和监测功能。

  1. 什么是直流配电柜?

答:用于将多路直流电源进行并联,能将直流电能进行汇总、分配,并 且具有保护装置(熔断器、断路器等)、防雷、电压电流监控,远程通信等 功能的箱体。

  1. 汇流箱投运前应具备哪些条件?

答:(1)汇流箱本体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象。

(2) 汇流箱接地牢固可靠。

(3) 汇流箱电缆孔洞密封良好,无脱落现象。

(4) 汇流箱各个支路接线牢固,无松动现象。

(5) 汇流箱各支路开路电压、对地电压正常,防雷器接地正常。

(6) 汇流箱输出端线路绝缘电阻符合规定,无接地情况。

(7) 汇流箱上级直流配电柜断路器处于断开状态。

(8) 汇流箱通信已调试完成。

  1. 简述汇流箱投入运行及退出运行的操作步骤。

答:(1)汇流箱投入运行操作步骤。

1) 依次合上各光伏组件串到汇流箱各支路正、负极熔断器或断路器。

2) 检查光伏组件串到汇流箱各支路电压、电流显示正常。

3) 合上汇流箱输出端断路器或熔断器,检查汇流箱数据正常。

(2)汇流箱退出运行操作步骤。

1) 汇流箱退出运行前应确保上级直流配电柜断路器已断开。

2) 断开汇流箱断路器或橢断器,停止汇流箱直流输出。

3) 断开各支路熔断器或断路器,停止支路电流输出。

  1. 汇流箱调试、运行的安全要求有哪些?

答:(1)汇流箱调试前应检查汇流箱内元器件完好,连接线无松动。

(2) 汇流箱母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ。

(3) 汇流箱箱体密封良好。

(4) 汇流箱应可靠接地。

(5) 汇流箱防雷模块接地应牢固可靠,且导通良好。

(6) 汇流箱各支路的极性应正确。

(7) 汇流箱内相同光伏组件串之间的开路电压偏差不应大于2%,但最 大偏差不应超过5V。

(8) 汇流箱各支路的电缆温度正常,无短路、破损和接地情况。

(9) 汇流箱的输岀端采用断路器,各支路采用空气断路器或熔断器时, 其投、退应按下列步骤执行。

1) 投运先合上光伏组件串各支路的空气断路器或熔断器,后合上汇流 箱输出断路器。

2) 退出运行先断开汇流箱输出断路器,后断开光伏组件串各支路的空 气断路器或熔断器;

(10)汇流箱的输出端采用峪断器,各支路釆用断路器时,其投、退应 按下列步骤执行。

1) 投运。先合上汇流箱输出端熔断器,后合上光伏组件串各支路的断 路器。

2) 退出运行。先断开光伏组件串各支路的断路器,后断开汇流箱输出 端熔断器。

(11)汇流箱输出端和各支路均采用熔断器时,则投、退熔断器前,均 应将逆变器解列。

(12)电缆接引完毕后,汇流箱本体的预留孔洞及电缆管口应做好封堵。

  1. 汇流箱运行的基本要求有哪些?

答:(1)汇流箱箱体应牢固、平整,表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及 裂痕等现象。

(2) 汇流箱标牌、标志、标记应完整清晰。

(3) 汇流箱内各类断路器应便于操作,灵活可靠。

(4) 汇流箱正负极熔断器的耐压值不小于DC 1000V。

(5) 汇流箱应配有光伏专用高压防雷器,正、负极都需具备防雷功能。

(6) 具有实时监测功能的汇流箱,应实时监测各个支路电流大小、汇流 后电压大小、断路器开关状态、防雷器工作状态等,应配有RS-485通信口,支持Modbus规约,并且具有串口防雷功能和远程监控功能。

(7) 汇流箱应具有过压保护功能。

(8) 汇流箱应具有防反充(防逆流)功能。

  1. 汇流箱运行的注意事项有哪些?

答:(1)未经过专业培训的人员不得进行相关操作。

(2) 汇流箱在运行过程中必须确保机箱门处于关闭状态。

(3) 运行人员在日常值班时应着重关注汇流箱支路电流,确保汇流箱运 行工况良好。

(4) 雷雨天气后,运行人员应逐个检査汇流箱防雷器,确保防雷器正常 工作。

49.汇流箱的巡检内容及要求有哪些?

答:(1)汇流箱外观整洁无杂物,箱体无损伤,无变形。

(2) 汇流箱箱体标识及内部元件标识完整、清晰正确。

(3) 汇流箱电源回路无短路、接地情况。

(4) 汇流箱接地牢固可靠,接地线无破损。

(5) 汇流箱防雷、熔断器或断路器等保护元件灵活可靠。

(6) 汇流箱各支路熔断器或断路器接通良好,无过热现象。

(7) 汇流箱监测单元运行显示正常。

(8) 汇流箱电源模块指示正常。

(9) 汇流箱电压、各支路电流监测正常。

(10)汇流箱告警功能、通信功能正常。

(11)应根据逆变器或汇流箱的数据显示,对出现异常情况的汇流箱进 行及时巡检。

(12)汇流箱的外观巡检应每月开展一次。

(13)汇流箱的装配检查和功能检查应每季度开展一次。

  1. 汇流箱检修、维护的安全要求有哪些?

答:(1)汇流箱内光伏组件串的电缆接引前,必须确认光伏组件串和逆变器侧均有明显断开点。

(2) 电缆接入汇流箱时线鼻子与电缆相接处必须压紧并套上绝缘护套。

(3) 汇流箱熔断器或断路器操作应灵活可靠。

(4) 汇流箱检修、维护前所有熔断器或断路器均应断开,验明无电压后 方可工作,应做好防止突然来电的安全措施。

(5) 汇流箱输出端出现缺陷时,应断开直流配电柜对应的断路器,防止 倒送电。

  1. 汇流箱的维护注意事项有哪些?

答:(1)维护前应保证汇流箱不带电。

(2) 未经过专业培训的人员不得进行维护工作。

(3) 汇流箱输岀端熔断器或断路器承受来自直流配电柜的高压电源,严 禁在工作时打开更换。

(4) 检査和更换熔断器或断路器前必须将汇流箱断路器或熔断器断开, 应使用塑料绝缘夹插拔熔断器。

(5) 由于天气温度的变化,汇流箱接线端子会出现松动、锈蚀现象,需 定期进行检查更换或紧固。

  1. 汇流箱的绝缘电阻测试有什么要求?

答:(1)每年应进行一次汇流箱绝缘电阻测试,测试前应将汇流箱与其 他电气设备的连接断开。

(2) 用绝缘电阻测试仪测量汇流箱的输入电路对地、输出电路对地及输 入电路对通信接口、输出电路对通信接口的绝缘电阻值。其测试值应满足表 3-1的要求。

表3-1汇流箱最小绝缘电阻值对应表

  1. 直流配电柜投运前应具备哪些主要条件?

答:(1)直流配电柜输入、输出端线路绝缘电阻符合规定,无接地 情况。

(2) TA、TV、防雷器、通信模块等装置正常,无接地情况。

(3) 各支路对地电压正常,未出现反接、漏接情况,无接地情况。

(4) 所接汇流箱均能正常工作,无异常情况。

(5) 上级逆变器交直流侧断路器均在断开位置。

(6) 直流配电柜通信已调试完成。

  1. 直流配电柜调试、运行的安全要求有哪些?

答:(1)直流配电柜调试前应检査直流配电柜内元器件完好,连接线无 松动。

(2) 直流配电柜应可靠接地。

(3) 直流配电柜母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ。

(4) 直流配电柜箱体密封良好。

(5) 直流配电柜各支路的极性应正确。

(6) 直流配电柜各支路的电缆温度正常,无短路、破损和接地情况。

(7) 电缆接引完毕后,直流配电柜本体的预留孔洞及电缆管口应做好 封堵。

  1. 直流配电柜运行的基本要求有哪些?

答:(1)直流配电柜本体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象,箱体 外表面应有明显的安全警示。

(2) 直流配电柜在明显的位置应标有设备双重编号,标记应完整清晰。

(3) 直流配电柜直流正、负导线应有明确标识。

(4) 直流配电柜选用质量可靠的输入、输出端子,并应充分考虑电缆的

安装与固定。

(5) 直流配电柜柜内元件位置编号、元件编号与图纸一致。

(6) 直流配电柜应有保护接地。

(7) 直流配电柜各支路均应配置断路器,其分断功能应灵活、可靠。

(8) 直流配电柜电缆孔洞密封良好,无脱落。

(9) 直流配电柜应具有过压保护功能。

  1. 对直流配电柜的检修周期与项目有什么要求?

答:(1)检修周期要求。

1) 直流配电柜应每年进行一次计划检修。

2) 根据直流配电柜实际运行情况制定合理的检修周期。

(2)检修项目要求。

1) 检査直流配电柜的安全警示标识应完整、齐全、无破损,箱体门锁 应灵活可靠。

2) 检查直流配电柜柜体无变形、积灰现象。

3) 检查直流配电柜内各个接线端子不应出现松动、锈蚀、过热现象。

4) 检查直流输岀母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ。

5) 检查直流配电柜断路器灵活可靠,接头无过热现象。

6) 检查直流配电柜绝缘部分是否损坏。

7) 检査直流配电柜是否出现严重变形、内部烧焦、锈蚀、内部进水等 故障。

  1. 直流配电柜的检修注意事项有哪些?

答:(1)检修前,应确认直流配电柜处于检修状态。

(2) 检修前,应确保对应汇流箱的输出断路器均已断开,对应逆变器的 交直流侧断路器均已断开。

(3) 检修前,验明无电压后,并佩戴防静电手环方可进行工作。

(4) 检修时,可接触的金属部件必须可靠接地。

(5) 检修前,对操作部分的邻近可能带电部件,应进行绝缘隔离。

(6) 检修后,检查直流配电柜内无遗留的工具及剩余材料。

  1. 对直流配电柜检修后试运行有什么要求?

答:(1)试运行前,检修及运行人员应严格履行工作票及相关试运行手 续,检修人员应向运行人员交代直流配电柜及其附属设备的变动情况和运行

注意事项。

(2)检修人员和运行人员应共同检查直流配电柜的技术状况,确保直流 配电柜具备投运条件。

  1. 直流配电柜检修后的验收内容有哪些?

答:(1)核对设备、系统的变动情况。

(2) 临时设施已拆除,设备标识牌、铭牌、警示牌牢固,工作现场整洁。

(3) 直流配电柜各接线端子接线紧固,无松动现象。

(4) 直流配电柜无接地情况。

(5) 直流配电柜通信正常。

(6) 直流配电柜电压、电流正常,无报警。

  1. 直流配电柜检修、维护的安全要求有哪些?

答:(1)直流配电柜内的电缆接引前,必须确认汇流箱和逆变器侧均有 明显断开点。

(2) 电缆接入直流配电柜时线鼻子与电缆相接处必须压紧并套上绝缘护套。

(3) 直流配电柜的断路器操作应灵活可靠。

(4) 直流配电柜检修、维护前所有断路器均应断开,验明无电压后方可 工作,应做好防止突然来电的安全措施。

  1. 直流汇流箱的巡视检查项目有哪些?

答:(1)汇流箱外观整洁无杂物,箱体无损伤,无变形。

(2) 汇流箱箱体标识及内部元器件标识完整、清晰、正确。

(3) 汇流箱电源回路无短路、接地情况。

(4) 汇流箱接地牢固可靠,接地线无破损。

(5) 汇流箱防雷、熔断器或断路器等保护元器件灵活可靠。

(6) 汇流箱各支路熔断器或断路器接通良好,无过热现象。

(7) 汇流箱监测单元运行显示正常。

(8) 汇流箱电源模块指示正常。

(9) 汇流箱电压、各支路电流监测正常。

(10)汇流箱告警功能、通信功能正常。

  1. 直流配电柜的巡视检查项目有哪些?

答:(1)直流配电柜箱体应牢固,表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂 痕等现象。

(2) 直流配电柜箱体安装应牢固、平稳,连接构件和连接螺栓不应损 坏、松动.焊缝不应开焊、虚焊。

(3) 直流配电柜箱体应密封良好,箱体内部不应出现锈蚀、积灰等现象。

(4) 直流配电柜铭牌、警告标识等应完整清晰。

(5) 直流配电柜各元器件应处于正常状态,没有损坏痕迹。

(6) 直流配电柜断路器操作应灵活可靠。

(7) 直流配电柜各连接端子应连接牢固无松动,没有烧黑、烧熔等损坏 痕迹。

(8) 直流配电柜母线应完好。

(9) 直流配电柜接地牢固可靠。

  1. 汇流箱运行分析内容及要求有哪些?

答:(1)汇流箱的运行分析包括发电量、各支路的输出电流电压。

(2) 汇流箱各支路光伏组件串的运行参数宜采用光伏组件IV特性测试 仪进行测试,根据同等测试条件下各个支路的数据偏差,进行故障判断。

(3) 汇流箱运行分析应结合设备参数、运行记录、设备巡回检査等情 况,对汇流箱运行指标及材料消耗等进行综合分析。

(4) 汇流箱发生影响安全、经济运行的因素和问题时,要进行专题分 析,提出改进措施。

(5) 根据汇流箱的运行分析情况储备充足的备品备件。

(6) 汇流箱的运行分析宜每月分析一次。

  1. 汇流箱的检修项目、周期及注意事项有哪些?

答:(1)检查汇流箱工作状态及各接线连接正常。

(2) 检查汇流箱内的各个接线端子是否松动。

(3) 检査各支路的接线是否紧固,输出直流断路器、防雷模块、熔断器 是否完好。

(4) 测试直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2MQ。

(5) 检查汇流箱直流断路器或熔断器的分断功能应灵活、可靠。

(6) 汇流箱接地牢固可靠。

(7) 汇流箱电缆孔洞密封良好,无脱落。

(8) 检查汇流箱是否出现严重变形、内部烧焦、锈蚀、内部进水等 故障。

(9) 应每半年至少进行1次计划检修。

(10)根据汇流箱的实际运行情况制定合理的检修周期。

(11)检修前将汇流箱由运行状态置于检修状态,并做好安全措施。

(12)断开汇流箱直流断路器或熔断器,验明无电压后方可进行工作。

  1. 汇流箱检修后的验收内容有哪些?

答:(1)核对设备、系统的变动情况。

(2) 临时设施已拆除,汇流箱标识牌、警示牌牢固,工作现场整洁。

(3) 汇流箱各接线端子接线紧固,无松动现象。

(4) 汇流箱无接地情况,防雷器正常。

(5) 汇流箱通信正常。

(6) 汇流箱监测单元正常显示,无报警。

(7) 监控系统中汇流箱各参数正常,无报警。

  1. 简述直流配电柜巡检周期、巡检内容和要求以及维护注意事项。

答:(1)巡检周期。

1) 应根据直流配电柜的数据显示,对出现异常情况的直流配电柜进行 及时巡检。

2) 直流配电柜的外观巡检应每月一次。

3) 直流配电柜的装配检查和功能检查应每季度一次。

(2)巡检内容和要求。

1) 直流配电柜箱体应牢固,表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂痕等

现象。 、

2) 直流配电柜箱体安装应牢固、平稳,连接构件和连接螺栓不应损坏、 松动,焊缝不应开焊、虚焊。

3) 直流配电柜箱体应密封良好,箱体内部不应出现锈蚀、积灰等 现象。

4) 直流配电柜铭牌、警告标识、标记应完整清晰。

5) 直流配电柜各元器件应处于正常状态,没有损坏痕迹。

6) 直流配电柜断路器操作应灵活可靠。

7) 直流配电柜各连接端子应连接牢固无松动,没有烧黑、烧熔等损坏 痕迹。

8) 直流配电柜母线应完好。

9) 直流配电柜接地牢固可靠。

(3)维护注意事项。

1) 维护前应保证直流配电柜不带电。

2) 未经过专业培训的人员不得进行维护工作。

3) 由于天气温度的变化,直流配电柜接线端子会出现松动、锈蚀现象, 需定期进行检査更换或紧固。

  1. 直流配电柜的绝缘电阻测试有什么要求?

答:(1)每年应进行一次直流配电柜绝缘电阻测试,测试前应将直流配 电柜与其他电气设备的连接断开。

(2)用绝缘电阻测试仪测量直流配电柜的输入电路对地、输出电路对地 及输入电路对通信接口、输出电路对通信接口的绝缘电阻值。其测试值应满 足表3-2要求。

表3-2 直流配电柜最小绝缘电阻值对应表

  1. 什么是最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 太阳能控制器?

答:MPPT控制器能够实时侦测光伏组件的发电电压,并追踪最高电 压电流值,使系统以最大功率输出对蓄电池充电与做功。应用于太阳能光伏 发电系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,是太阳能光伏发电 系统的大脑。

  1. 什么是逆变器室?

答:位于光伏阵列场内,安装了配电柜、涎变器及升压系统的独立小间。

  1. 什么是光伏逆变器?

答:将光伏组件方阵发出的直流电变换成交流电后馈入电网的设备。

  1. 逆变器的功能有哪些?

答:逆变器是光伏电站的核仁、设备之一,其基本功能是将光伏电池组件 输出的直流电转换为交流电;此3卜,它还有自动运行停止功能、最大功率跟 踪控制功能、防孤岛运行功能。

  1. 什么是孤岛效应?

答:电网失压时,太阳能光伏发电系统保持对失压电网中某一部分线路 继续供电的状态。

  1. 什么是光伏电站的低电压穿越能力?

答:当电力系统事故或扰动引起光伏电站并网点的电压跌落时,在一定 的电压跌落范围和时间间隔内,光伏电站能够保证不脱网连续运行的能力。

  1. 逆变器运行的基本要求有哪些?

答:(1)逆变器应有制造厂商的铭牌,在前后柜明显位置应有设备名称 及编号。

(2) 逆变器交直流电缆进出孔洞应用防火材料进行封堵。

(3) 逆变器柜体不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象。

(4) 逆变器运行时不应有较大振动和异常噪声,运行温度不得超过设备 允许温度限制。

(5) 逆变器应可靠接地。

(6) 逆变器防护等级应符合设计要求,通风散热装置应能满足设备运行 要求。

(7) 高原地区使用的逆变器应选用高原型产品或采用降容使用措施。

(8) 逆变器冷却风道安装应满足运行要求。

  1. 逆变器运行的注意事项有哪些?

答:(1)未经过专业培训的人员不得进行相关操作。

(2) 逆变器在运行过程中必须确保机箱门处于关闭状态。

(3) 运行人员在日常值班时应着重关注逆变器功率、交直流侧电压、电

流,逆变器故障信息等,确保逆变器运行工况良好。

  1. 逆变器日常巡检内容及主要要求有哪些?

答:(1)逆变器各运行参数正常,无报警,开关位置正确。

(2) 逆变器室环境温度不得超过40°C,室内通风良好。

(3) 逆变器室清洁、无杂物。

(4) 逆变器冷却系统运转正常,进风口滤网无堵塞现象。

(5) 逆变器无异常振动、异常声音和异常气味。

(6) 运行中逆变器柜门必须上锁。

(7) 逆变器箱体表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

(8) 逆变器箱体应密封良好,内部不应出现锈蚀、积灰等现象。

(9) 逆变器铭牌、警告标识、标记应完整清晰。

(10) 逆变器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散 热风扇运行时不应有较大振动及异常噪声。

  1. 逆变器检修、维护的安全要求主要有哪些?

答:(1)逆变器检修前,应确保逆变器交、直流侧断路器均已断开,逆 变器放电完毕(一般在15min左右)。

(2) 逆变器交流侧和直流侧电缆接线前应检查电缆绝缘,校对电缆相序 和极性。

(3) 电缆接引完毕后,逆变器本体的预留孔洞及电缆管口应做好封堵。

(4) 逆变器内部所有电缆连接螺栓、插件、端子应连接牢固,无松动。

(5) 逆变器停运后,需打开柜门进行检测时,必须切断直流、交流和控 制电源,并确认无电压残留后,在有人监护的情况下进行。

(6) 更换逆变器元器件时要对设备放电并验电,并佩戴防静电手环。

  1. 在光伏电站中逆变器的“孤岛效应”对设备和人员的安全存在重大 隐患,主要体现在哪些方面?

答:(1)当电网停止供电,检修人员对电力线路和电力设备进行检修 时,若并网光伏电站的逆变器仍继续供电,会造成检修人员触电伤亡事故。

(2)当因电网故障造成停电时,若并网逆变器仍继续供电,一旦电网恢 复供电,电网电压和并网逆变報的输出电压在相位上可能存在较大差异,会 在瞬间产生很大的冲击电流,箪致设备损坏。

  1. 逆变器投运前应具备什么条件?

答:(1)逆变器内部零部件连接可靠,逆变器内部无异物存在,柜体无 损伤。

(2) 逆变器所有紧固件、连接件无松动。

(3) 逆变器室内通风良好,风机能正常启停。

(4) 逆变器上级升压变压器已送电。

(5) 逆变器柜门已关闭。

(6) 逆变器紧急停机开关处于松开状态。

(7) 逆变器交直流侧断路器断开,并安装了防护罩。

(8) 逆变器交流侧额定电压、频率和相序符合要求。

(9) 逆变器直流侧电压极性正确。

(10)逆变器冷却风扇正常。

(11)逆变器控制装置正常投入,且控制参数均与设定值相符。

(12)逆变器远程通信装置正常。

(13)光伏组件串与汇流箱、汇流箱与直流柜、直流柜与逆变器的正、 负极性一致。

  1. 简述逆变器的并网操作、解列操作以及故障停机操作步骤。

答:(1)并网操作。

1) 合上逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧断路器旋至“ON”位 置)。

2) 合上逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“ON”位 置)。

3) 检査逆变器处于“待机”状态。

4) 按下逆变器启动按钮。

5)逆变器启动后,会自动持续检测交、直流侧电压等各项参数是否符 合并网运行要求。若交、直流侧各项参数均满足并网条件且达到了设定时 间,逆变器将自动转入“运行”模式。

(2) 解列操作。

1) 逆变器处于“运行”状态时,通过人机界面或远程通信使逆变器接 收“断开”指令,或将逆变器启动旋钮开关置于“OFF”位置,逆变器停止 输出。

2) 断开逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“OFF”位 置)。

3) 断开逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧断路器旋至“OFF”位 置)。

4) 在逆变器正常工作时,严禁直接断开交、直流侧断路器,以免发生 电弧危险,损坏断路器,严重时也可能导致逆变器的损坏。

(3) 故障停机操作。

1) 直接按下紧急停机按钮。

2) 断开逆变器直流侧断路器(将逆变器直流侧断路器旋至“OFF”位 置)。

3) 断开逆变器交流侧断路器(将逆变器交流侧断路器旋至“OFF”位 置)。

4) 检査逆变器已退出运行。

5) 紧急停机按钮只供机器故障或情况危急时使用。

  1. 简述逆变器巡检周期、日常巡检内容及要求。

答:(1)巡检周期。

1) 逆变器日常巡视检查应每周不少于两次。

2) 逆变器定期检查及维护每年不少于两次。

(2)日常巡检内容及要求。

1) 逆变器各运行参数正常,无报警,开关位置正确。

2) 逆变器室环境温度不得超过40°C,室内通风良好。

3) 逆变器室清洁、无杂物。

4) 逆变器冷却系统运转正常,进风口滤网无堵塞现象。

5) 逆变器无异常振动、异常声音和异常气味。

6) 运行中逆变器柜门必须上锁。

7) 逆变器箱体表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

8) 逆变器箱体应密封良好,内部不应出现锈蚀、积灰等现象。

9) 逆变器铭牌、警告标识、标记应完整清晰。

10) 逆变器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散热 风扇运行时不应有较大振动及异常噪声。

  1. 简述逆变器定期巡检内容、要求以及维护注意事项。

答:(1)逆变器箱体安装应牢固、平稳,连接构件和连接螺栓不应损 坏、松动,焊缝不应开焊、虚焊。

(2) 逆变器各元器件应处于正常状态,没有损坏痕迹。

(3) 逆变器断路器操作应灵活可靠。

(4) 逆变器母线应完好。

(5) 逆变器应可靠接地。

(6) 逆变器内熔断器规格、浪涌保护器均应符合设计要求,并处于有效 状态。

(7) 逆变器绝缘子无裂纹、放电现象。

(8) 逆变器各引线接头接触良好,接触点无发热,无烧伤痕迹,引线无 断股、折断现象。

(9) 维护前应保证逆变器不带电。

(10) 未经过专业培训的人员不得进行维护工作。

  1. 简述逆变器检修项目及周期。

答:(1)检査逆变器柜体无变形、积灰现象。

(2) 检査逆变器接线紧固,无过热现象。

(3) 检查逆变器电缆、母排的各连接点无放电痕迹。

(4) 检查逆变器二次接线无松动现象。

(5) 检查逆变器内部冷却风机运行正常。

(6) 检査逆变器各断路器灵活可靠,接头无过热现象。

(7) 检査逆变器电缆孔洞密封良好,防火封堵完整。

(8) 检查逆变器母线电缆无温度过高或超过使用年限的情况。

(9) 检查逆变器防雷器有效(正常为绿色,故障为红色)。

(10)检查逆变器风道及轴流风机,有无被污垢或其他物质堵塞情况。

(11)检查交流LC滤波器中的三相电抗器铁芯外表是否平整,有无片 间短路或变色、放电烧伤痕迹、有无松脱,上铁轴顶部和下铁辄的底部是否 积聚污垢杂物。

(12)检查电抗铁芯,上下夹件、方铁、线圈压板(包括压铁)的紧固 度和绝缘情况。

(13)检查电抗引线的绝缘包扎情况,有无变形、变脆、破损,引线有 无断股,引线与引线接头处焊接是否良好,有无过热现象。

(14)检查电抗绝缘支架有无松动和裂纹、位移情况,检查引线牢固 可靠。

(15)检查电抗引线与各部位之间的绝缘距离。

(16)逆变器清洁,用电吹风或压缩空气从不同角度冲扫逆变器,吹扫 时要注意空气流速不应过大,以免凝结水进入逆变器本体内部。先清洁逆变 器本体,再清洁逆变器室。

(17)逆变器应每年进行一次计划检修。

(18)根据逆变器实际运行情况制定合理的检修周期。

  1. 逆变器检修注意事项与检修后试运行的要求有哪些?

答:(1)检修注意事项。

1) 检修前将逆变器由运行状态置于检修状态,并做好安全措施。

2) 逆变器检修前,应确保逆变器交直流侧断路器均已断开,逆变器放 电完毕(一般在15min左右)。

3) 逆变器检修前,应确保逆变器不会被意外重新上电。

4) 逆变器检修前,验明无电压,并佩戴防静电手环方可进行工作。

5) 逆变器检修前,实施必要的接地。

6) 逆变器检修前,对操作部分的邻近可能带电部件,应进行绝缘隔离。

7) 拆卸的螺栓零件应用去污剂清洗,并妥善保管。

8) 逆变器检修时,原则上对控制单元不进行拆除检修,只进行清扫和 紧固端子。

9) 检查逆变器内无遗留的工具及剩余材料。

10) 逆变器发生内部故障且暂无处理方法时,做好相关记录。记录内容 包括故障现象、机器型号及编号、故障发生的时间及所做的安全措施等。

(2)检修后试运行。

1) 试运行前,检修及运行人员应严格履行工作票及相关试运行审批手 续,检修人员应向运行人员交代逆变器及其附属设备的变动情况和运行注意 事项。

2) 检修人员和运行人员应共同检查逆变器的技术状况,确保逆变器具 备投运条件。

  1. 简述逆变器检修后的验收内容有哪些。

答:(1)核对设备、系统的变动情况。

(2) 临时措施已拆除,逆变器设备标识牌、铭牌、警示牌牢固,工作现 场整洁。

(3) 逆变器柜内冷却装置及室内通风装置运行正常。

(4) 逆变器本体安装牢固。

(5) 逆变器接地牢固可靠。

(6) 逆变器各接线端子接线紧固,无松动现象。

(7) 逆变器通信正常。

(8) 逆变器各运行参数正常,无报警。

(9) 监控系统中逆变器各参数正常,无报警。

(10) 逆变器正常并网后,无异音、异味。

  1. 简述逆变器的分类有哪些。

答:逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。

(1)按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆变器 和高频逆变器。工频逆变器的频率为5060Hz;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几千赫兹;高频逆变器的频率一般为十几千赫兹到兆赫兹。

(2) 按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆 变器。

(3) 按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。 凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆 变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器,称为无源逆变器。

(4) 按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器、推挽式逆变器、 半桥式逆变器和全桥式逆变器。

(5) 按逆变器主开关元器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆 变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归 纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能 力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”,普通晶闸管即 属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制 极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管 (IGBT)等均属于这一类。

(6) 按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器 (CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流 近于恒定,输出电流为交变方波。

(7) 按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非 正弦波输出逆变器。

(8) 按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式 (PWM)逆变器。

(9) 按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器、定频硬开关 式逆变器和定频软开关式逆变器。

(10)按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

  1. 组串式逆变器与集中式逆变器各适用于哪一类型的光伏电站?为 什么?

答:(1)集中式兆瓦级箱式逆变站目前广泛应用在大型地面电站中,此 类电站装机容量多在5MW以上,一般处于地广人稀的沙漠、戈壁地带,组

件布局朝向一致,极少出现局部遮挡;中压10kV或以上并网,对电能质量 和电网调度要求高。因此要求华变器输出功率高,可靠性好,设备运行维护 快捷方便,电网适应性强,能够从容应对电网可能出现的各种故障。所以大 功率集中式逆变器更加适用于5MW以上的大型地面电站。

(2)组串型式并网逆变器目前广泛应用在分布式电站和小型电站、小型 地面电站中,此类电站容量多在5MW以下,常以家用、商用屋顶为组件载 体,单个屋顶或单个容量常小于100kW,系统能够直接并入低压配电网或 供用户直接使用。分布式发电系统因受到屋顶角度、建筑物阴影、树木阴影 等原因的影响,采用具备多路MPPT功能逆变器可灵活配置组件功率和种 类,所以组串型逆变器更加适用于5MW以下的小型地面电站和分布式电 站中。

  1. 什么是光伏发电功率预测?

答:根据气象条件、统计规律等技术和手段,对光伏电站有功功率进行 预报。

  1. 什么是光伏电站?

答:利用光伏组件的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换为电能的发 电系统,一般包含光伏组件方阵、逆变器、升压变等,按是否与电网连接运 行而分为独立光伏电站与并网光伏电站。

  1. 什么是光伏发电单元?

答:光伏电站中,以一定数量的光伏组件串,通过汇流箱进行多串汇 集,经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电 源。这种一定数量光伏组件串的集合称为光伏发电单元。

  1. 什么是弃光率?

答:所谓的弃光就是光伏电站的发电量大于电力系统最大传输电量加负 荷消纳电量。

弃光率=光伏电站的发电量一(电力系统最大传输电量+负荷消纳电 量)/光伏电站的发电量。

  1. 什么是光伏电站并网点?

答:对于有升压站的光伏电站,指升压站高压侧母线或节点。对于无声 压站的光伏电站,指光伏电站的输出汇总点。

  1. 什么是光伏电站的送出线路?

答:从光伏电站的并网点至电网公共连接点的输电线路。

  1. 静止无功补偿发生器(SVG)的原理是什么?

答:SVG的基本原理是将桥式变流电路通过电抗器并联(或直接并联) 在电网上,适当调节桥式变流电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控 制其交流侧电流,使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,从而实现动 态无功补偿的目的。

系统产生多大的无功功率,SVG就产生多大的反相无功功率,将系统 无功抵消。只要IGBT的开关频率足够快,不仅可以抵消系统的无功,还能 抵消系统的谐波。

  1. 什么是光伏电站的运行小时与利用小时数?

答:运行小时:光伏发电单元的逆变器处于运行状态的小时数。

利用小时:光伏发电单元实际发电量折合成额定容量的运行小时数。

  1. 光伏发电系统的分类有哪些?

答:(1)独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由光伏组件、控制器、 蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置逆变器。

(2)并网光伏发电就是光伏组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符

合电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄 电池的并网发电系统。

(3)分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户 现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需 求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。

  1. 什么是光伏电站自动发电控制系统(AGC)?

答:自动发电控制系统(AGC)是能量管理系统(EMS)的重要组成 部分。按电网调度中心的有功功率控制目标将指令发送给有关发电厂或逆变 器,通过逆变器的自动功率控制调节装置,实现对逆变器输出的有功功率自 动控制。

  1. 光伏电站接地类型包括哪几个方面?

答:(1)防雷接地。包括避雷针、避雷带以及低压避雷器、线路杆塔上 的避雷器以及连接架空线路的电缆金属外皮的接地等。

(2) 工作接地。包括逆变器、蓄电池、电压电流互感器二次线圈的接 地等。

(3) 保护接地。光伏电池组件机架、控制器、逆变器、配电屏外壳、蓄 电池支架、电缆外皮、穿线金属管道外皮接地。

(4) 屏蔽接地电子设备的金属屏蔽接地。

(5) 重复接地。低压架空线路上每隔lkm处,对保护地线进行重复 接地。

  1. 光伏发电有哪些优点?

答:(1)太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比 人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光 照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。

(2)太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距 离输电线路所造成的电能损失。

(3) 光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有 中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不 存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达 80%以上,技术开发潜力巨大。

(4) 光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其他废气在内的 任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃 料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。

(5) 光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光 伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需 要单独占地,可节省宝贵的土地资源。

(6) 光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套 光伏发电系统只要有光伏组件就能发电,加之自动控制技术的广泛釆用,基 本上可实现无人值守,维护成本低。

(7) 光伏发电系统工作性能稳定可靠,使用寿命长(30年以上)。晶体 硅光伏组件寿命可长达2035年。在光伏发电系统中,只要设计合理、选 型适当,蓄电池的寿命也可长达1015年。

(8) 光伏组件结构简单,体积小、重量轻,便于运输和安装。光伏发电 系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、 扩容。

(9) 光伏组件是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活 性三大优点。光伏发电与火力发电、核能发电相比,光伏发电不会引起环境 污染;光伏组件可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户 用电的独立太阳能发电系统,这些特点是其他电源无法比拟的。

  1. 光伏电站的应急处理有什么规定?

答:(1)光伏电站可以不建立应急救援组织,但应当指定兼职的应急救 援人员。

(2) 光伏电站应当配备必要的应急救援器材、设备和物资,并进行经常 性维护、保养,保证正常完整有效。

(3) 光伏电站事故处置抢救过程中应采取必要措施,避免事故进一步扩 大,避免或者减少对环境造成的危害。

(4) 光伏电站应制定危急事件应急预案,危急事件是指对光伏电站安全 生产构成重大威胁的洪水、地震、沙尘暴、雷雨、暴雪等自然灾害、突发公 共卫生事件以及光伏电站发生的人身伤亡事故,重大及以上电网设备事 故等。

(5) 发生事故时,应立即启动相应的应急预案,并按照国家事故报告有 关要求如实上报事故情况,事故的应急处理应坚持“以人为本”的原则。

(6) 事故应急处理可不开工作票,但事故后续处置工作应补办工作票, 及时将事故发生经过和处理情况,如实记录在运行记录簿上。

(7) 光伏电站升压站、集电线路、升压变事故处理应遵循电业安全工作 规程及有关行业和国家标准。

(8) 光伏电站发生火灾,如尚未危及人身安全,应立即停机并切断电 源,迅速釆取灭火措施,防止火势蔓延。

(9) 光伏电站有人触电时,应立即切断电源,使触电人脱离电源,并立 即启动触电急救现场处置方案;如在高空工作时发生触电,施救时还应釆取 防止高空坠落的措施。

  1. 光伏电站的消防安全有什么规定?

答:(1)光伏电站应建立义务消防组织机构,制定相关消防安全管理 制度。

(2) 光伏电站应开展防火安全教育,开展防火安全知识的培训。

(3) 光伏电站位于草原及退化草场时,生产、生活、办公设施,必须符 合防火管理的有关规定。

(4) 光伏电站值班室、设备间、休息室、厨房、库房应设感温感烟报警 装置。

(5) 光伏电站应建设消防水泵房和消防水池,无其他水源的光伏电站,

应打自备水井,并保证消防水源充足。 、

(6) 光伏电站应在进入草原及退化草场的路口设置防火宣传牌和警告标 志,任何人不得擅自移动或撤除。

(7) 室内外消火栓应有明显标志,不得埋压、遮挡消火栓和水龙带箱, 不得占用消防通道。

(8) 消防疏散通道,不得上锁、封闭、堵塞,疏散门前不得堆物。

(9) 光伏电站存有汽油、柴油、酒精等易燃易爆物品的,必须保存在室 内专门的仓库里,专人负责,库房应阴凉干燥、通风良好,库门上锁。

(10) 遇有五级以上大风天气,严禁明火作业。

(11) 光伏电站内动火作业必须经光伏电站负责人审核后,方可按照动 火程序进行作业。

(12) 光伏电站防火责任人要经常对现场防火情况进行检查,检查的重 点内容包括现场是否有野外吸烟和擅自动火现象;灭火设备配备是否齐全、 足够、完好,无超期现象;电气设备及电源线是否存在安全隐患,隐患问题 整改落实情况,并做好相应的记录。

  1. 简述光伏电站作业安全的基本要求有哪些。

答:(1)人员方面。

1) 经医师鉴定,无妨碍工作的病症(体格检査至少每两年一次)。

2) 具备必要的安全生产知识和技能,从事电气作业的人员应掌握触电 急救等救护方法。

3) 具备必要的光伏发电知识和业务技能,熟悉光伏发电设备及其系统。

4) 使用心脏起搏器的人员不宜接近逆变器,逆变器工作中会产生磁场, 影响起搏器的正常工作。

5) 任何人进入生产现场,必须戴好安全帽,登高作业必须系安全带。 身体不适、情绪不稳定的人员,不应进行现场作业。

(2)作业现场方面。

1) 作业现场的生产条件、安全设施、作业工器具和安全工器具等应检 验合格且符合国家或行业规定的要求。

2) 经常有人工作的场所及施工车辆上宜配备急救箱,存放急救用品, 并指定专人定期检查、补充或更换。

3) 光伏电站应对作业现场进行安全风险分析,对雷电、冰冻、大风、 气温、野生动物、昆虫、流沙、雪崩、泥石流等可能造成的危险进行识别, 做好防范措施。

4) 光伏电站风速达25m/s及其以上时,禁止人员户外作业;雷雨天气 不应进行检修、维护工作。

5) 工作中所需的零部件、工器具在现场应摆放整齐;工作结束后,工 作中产生的废弃物品应统一收集和处理,保持现场干净整洁。

6) 有高空作业的作业现场,工器具和其他物品应放入专用的工具袋中, 工器具必须传递,不应空中抛接使用。

7) 现场作业需接引工作电源时,应装设满足要求的漏电保护器,工作 前应检查电缆绝缘良好,漏电保护器动作可靠。

8) 作业现场应根据需要设置警示牌、围栏等安全措施。

  1. 简述光伏发电与光热发电的基本原理。

答:太阳能发电有两种方式,一种是光一热一电转换方式,另一种是光 一电直接转换方式。

(1) 光热发电的能量转换方式为光一热一电转换方式,通过利用太阳辐 射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸 气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光一热转换过程;后一个过程是热一 电转换过程。

(2) 光伏发电的能量转换方式为光一电直接转换方式,该方式是利用光 生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光一电转换的基本装置就是光 伏组件。

  1. 简述冰雹对光伏组件的影响及主要对策。

答:(1)冰雹对光伏组件的影响。冰雹砸到的光伏电池板会受到多种损伤,使电池板产生裂纹破损,导致电池板发电量降低,甚至损坏电池板使其 不能正常工作。冰雹砸到的光伏电池板还有一种损伤是我们用眼睛直接看不 到的,这种损伤我们可以使用EL隐裂检查、热成像图或利用断线检测仪检 査断线的部分和旁路二极管的故障等。

(2)冰雹对光伏组件影响的主要对策。光伏组件应按照国际光伏(PV) 组件安全鉴定第一部分严格验收。光伏组件在出厂前要求厂家必须严格按照 光伏标准中的要求进行雹击试验。

  1. 简述光伏电站的主要组成部分及其作用。

答:光伏电站主要由光伏阵列、防雷汇流箱、直流防雷配电柜、并网逆 变器、交流配电柜组成。

(1) 光伏阵列的作用:将光能转换成电能。

(2) 防雷汇流箱的作用:减少了太阳能光伏阵列与逆变器之间的连线, 方便维护,提高可靠性。

(3) 并网逆变器的作用:将电能转化为与电网同频、同相的正弦波电 流,馈入电网。

(4) 交流配电柜的作用:将逆变器输出的交流电接入后,经过断路器接 入电网,保证系统的正常供电,同时还能对线路电能进行计量。

(5) 直流防雷配电柜的作用:将直流汇流箱输岀的直流电流进行汇流后 接到逆变器。

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