光伏發(fā)電系統(tǒng)試驗包括光伏陣列試驗、絕緣電阻試驗、絕緣耐壓試驗、接地電阻試驗、控制器性能試驗5個模塊。
光伏陣列測試
一般來說，陣列組件串中的電池組件的規(guī)格和型號是相同的。根據(jù)元器件廠家提供的技術(shù)參數(shù)，求出單個元器件的開路電壓，再乘以串聯(lián)數(shù)，其值應(yīng)基本等于元器件串兩端開路電壓。
電池組件的開路電壓通常由36、60或72個電池單元組成，分別為21~ 22V、38~39V或44~46V。如果有多個電池模塊串聯(lián)，模塊串兩端的開路電壓應(yīng)該是上述電壓的整數(shù)倍左右。測量電池模塊串兩端開路電壓，看是否基本滿足上述要求。如果差異太大，可能會出現(xiàn)部件損壞、極性反轉(zhuǎn)或連接處接觸不良等問題。逐個檢查模塊的開路電壓和連接情況，找出故障。
電池模塊串兩端測得的短路電流應(yīng)基本滿足設(shè)計要求。如果差異很大，一些組件可能性能較差，應(yīng)該更換。
如果串聯(lián)的電池元件數(shù)量較大，則開路電壓可達600~700V甚至更高。
所有電池模塊合格后，檢查電池模塊的串并聯(lián)情況。確認各電池組件串的開路電壓基本相同后，可進行各串并聯(lián)。并聯(lián)后電壓基本不變，總的短路電流大致等于各元件串聯(lián)的短路電流之和。在測量短路電流時，也要注意安全，過多的電流可能會跳起火花，造成設(shè)備或人身事故。
如果存在多個子陣，則每個子陣的正、負輸出必須按照上述方法進行合格檢查后才能連接到母線盒或控制器上，然后才能測量出該子陣的總工作電流、電壓等參數(shù)。
絕緣電阻測試
為了了解光伏發(fā)電系統(tǒng)組成各部分的絕緣狀態(tài)，確定是否可以通電，需要進行絕緣電阻測試。光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣電阻測試一般在光伏發(fā)電系統(tǒng)施工安裝準備投入運行前、運行中定期檢查和故障確定時進行。絕緣電阻測試主要包括光伏陣列、直流母線箱、直流配電柜、交流配電柜和逆變器系統(tǒng)電路測試。
由于光伏方陣高壓白天總是存在,在光伏方陣的絕緣電阻測試電路,準備一個可以承受光伏方陣的短路電流開關(guān),短路開關(guān)輸出的光伏方陣將首先短路,根據(jù)需要使用500 v或1000 v絕緣電阻計(俗稱兆歐計或振動臺),然后測量每個輸出終端地面光伏方陣,絕緣電阻之間的絕緣電阻應(yīng)不少于10 mΩ,具體測試方法如并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)下圖所示。當光伏陣列輸出端裝有防雷裝置時，試驗前應(yīng)將防雷裝置地線從電路中取出，試驗結(jié)束后恢復(fù)原狀。
光伏組件陣列絕緣電阻測試示意圖
逆變電路絕緣電阻測試方法如下圖所示。根據(jù)逆變器額定工作電壓選擇500V或000絕緣電阻表進行測試。逆變器絕緣電阻測試主要包括輸入電路絕緣電阻測試和輸出電路絕緣電阻測試。
逆變器絕緣電阻試驗方法原理圖
測試輸入和輸出回路的絕緣電阻時,首先電池模塊和總線箱分開,并分別短路所有輸入終端的直流輸入電路和交流輸出電路的輸出終端,然后測量輸入電路之間的絕緣電阻和地線之間的絕緣電阻輸出電路和地線。逆變器的輸入輸出絕緣阻值不得小于2MQ。
直流母線箱、直流配電柜、交流配電柜的絕緣電阻測試方法與逆變器基本相同。其輸入、輸出引線和外殼的絕緣電阻應(yīng)不小于10MQ。
絕緣耐壓試驗
對于光伏陣列和逆變器，需要進行絕緣耐壓試驗來測量光伏陣列電路和逆變器電路的絕緣耐壓值。測量條件和方法與上述絕緣電阻試驗相同。
絕緣耐壓試驗的光伏陣列電路開路電壓的標準光伏陣列作為最大的使用電壓、光伏陣列電路的測試時間+ 1.5倍的最大使用電壓直流電壓或交流電壓的1 * 10分鐘檢查絕緣是否損害發(fā)生。絕緣電壓試驗時，要將防雷裝置等防雷裝置取下或從電路中取出，然后進行試驗。
逆變電路絕緣耐壓試驗時，試驗電壓與光伏陣列電路相同，試驗時間也為10min，以檢查逆變電路是否有絕緣損傷。
接地電阻測試
接地電阻通常由接地電阻計測量，接地電阻計還包括接地電極引線和兩個輔助電極。接地電阻的測試方法如下圖所示。試驗過程中，接地電極與兩個輔助電極之間應(yīng)間隔約20m，并呈直線排列。接地電阻的測量方法是將接地電極連接到接地電阻表的E端，輔助電極連接到電阻表的P端和C端。接地電阻計有手動式、數(shù)字式、卡鉗式等幾種。
接地電阻試驗示意圖
控制器性能測試
在有條件的情況下，最好對控制器的性能進行綜合測試，驗證其是否滿足GB/ t19064-2003國家標準的具體要求。
對于一般的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，控制器的主要功能是防止電池過充過放電。在將控制器連接到光伏系統(tǒng)之前，最好單獨測試控制器。合適的直流穩(wěn)壓器可以為控制器的輸入端提供穩(wěn)定的工作電壓，調(diào)節(jié)電壓，當充滿斷開、恢復(fù)連接和低壓斷開時，驗證電壓是否滿足要求。一些控制器具有輸出穩(wěn)壓功能，可以在適當?shù)姆秶鷥?nèi)改變輸入電壓來測量輸出是否穩(wěn)定。此外，還要對控制器進行測試，看控制器的最大功耗能否滿足其額定工作電流的1%的要求。如果控制器還具有智能控制、設(shè)備保護、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)顯示、故障報警等功能，也可以進行適當?shù)臋z測。
對于小型光伏系統(tǒng)或確認控制器出廠前已經(jīng)過測試合格，且在運輸安裝過程中沒有損壞的，這些測試不得在現(xiàn)場進行。
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