电信太阳能电压监测简易图
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教你看监控系列之-监控系统中的直流电压分析在光伏监控系统中,可以随时随地查看电站的各种运行参数,包括PV电压、电流、功率和交流电压、电流、每天的发电量。
这些运行参数,不仅仅是用于记录电量,还可以从监控参数和运行图形中,找到系统可能存在的问题,判断故障的类型,从而快速解决问题,降低损失。
PV电流是系统最基本的一个参数,仔细分析,也可以找到很多规律。
正常的PV电压图形上图是一个33kW电站,组件是280W,工作电压31.2V,开路电压37.5V,每组21块串联,在天气条件很好的状态下,一天的PV电压曲线图,红线是模拟的PV功率曲线,从图形上看,PV曲线可分为3个阶段:1、开机阶段,逆变器没有开机时,功率为零,组件处于开路状态;逆变器开机启动后,电压迅速下降,进入工作电压状态。
稳定一段时间后,随着光照强度增加,PV 电压迅速提高,当功率到达系统额定功率约5%时,PV电压达到最高值。
2、运行阶段,当功率到达10%后,即使光照强度增加和系统功率提升,PV电压也不再增加,反而随着系统功率增加而降低,在中午功率最高时,之后随着功率的下降,PV电压又慢慢提升。
3、结束阶段,下午17点之后,光照下降,系统功率也下降,PV电压这时候会有一点波动,但总体呈下降趋势,到系统功率接近为零时,PV电压从500多伏一下降到零。
从上面的数据还可以得出一些结论:PV工作电压受光照强度影响较小,只是早上开机和下午关机时变化较大,如果光照条件好,早上刚开机不久,系统功率到达额定功率5%左右,组件的工作电压就能达到额定的工作电压。
在运行阶段,温度对PV工作电压影响较大,温度越高,PV工作电压越低,中午环境温度高,组件接收的光照也高,输出功率大,因此组件内部温度高,PV工作电压就比较低。
上图这是个电站,在一个比较差的天气,一天的电压曲线图,由图可以看到,天气差的时候,在开机阶段和结束阶段,电压变化幅度较大,在运行阶段,电压幅度变化较小,这说明如果组件温度变化不大,组件的工作电压变化也不会大。
太阳能电池输出功率测试系统通常需要丈量太阳能'>太阳能电池的几项关键参数。
这些参数是:● VOC——开路电压。
在电流即是0时的电池电压。
● ISC——短路电流。
当负载电阻即是0时,从电池流出的电流。
● Pmax——电池的最大功率输出。
电池输出最大功率时的电压值和电流值。
I-V曲线(图1)上的Pmax点通常被称为最大功率点(MPP)。
图1 这张太阳能'>太阳能电池的I-V曲线显示了Pmax及其与Imax和Vmax的关系● Vmax——在Pmax点,电池的电压值。
● Imax——在Pmax点,电池的电流值。
●η——器件的转换效率。
当太阳能电池连接到某个电路时,这个值即是被转换的能量(从吸收的太阳光到电能)与被采集的能量的百分比。
这个值可以通过将Pmax除以输进的光辐照度(E,单位是W/m2,在标准测试条件下进行丈量),再乘以太阳能电池的表面积(AC, 单位是平方米)计算得到。
●填充因子(FF)—Pmax除以VOC再乘上ISC 。
●电池二极管属性。
●电池串联电阻。
●电池旁路电阻(或并联电阻)。
常见解决方案现在,太阳能电池测试解决方案主要有两种形式:完整的交钥匙系统和通用的测试仪器。
假如需要在太阳能电池最大输出功率时进行测试,很多研究实验室都具备低功耗四象限电源(有时也称为SMU),并具有以下功能:●提供精确的正电压和负电压(“提供”也可称为“施加”)。
●提供精确的正向和反向电流(提供反向电流也被称为电流流进到电源中)。
●精确地丈量待测器件(DUT)的电压和电流(丈量也被称为检测)。
大多数高精度四象限电源都只能提供3A的电流或20W的连续功率。
在测试较小的单个电池时,这些最大电流和功率是可接受的,但是随着电池技术向更高的效率、更大的电流密度和更大的电池尺寸推进,电池的功率输出将很快会超出这些四象限电源的最大额定值。
太阳能模组的输出通常会超过50W,而且可能会爬升至300W 或更高,这意味着很多针对模组的测试都无法使用四象限电源来完成。