昨天坎德拉發(fā)布的文章《電流到底去哪兒了?您來說說看!》中介紹了一位坎德拉熱心讀者在工作中遇到的問題。
問題復(fù)述
光伏電站有一個(gè)組串(下文稱之為組串X),組串X中組件是豎向兩行布置,上下同串,其中下面一行組件被嚴(yán)重遮擋。
▲遮擋的組串
這位坎德拉熱心讀者認(rèn)為:
在上述情況,組串中被遮擋的光伏組件的旁路二極管導(dǎo)通,組串的電流應(yīng)該還是基本正常(當(dāng)時(shí)輻照下在4A左右)。
實(shí)際的情況是:
然而實(shí)測以后大大出乎他的意料,在排除了組串中有組件損壞的可能性的前提下,組串X輸出電流基本為0!(如果想了解更詳細(xì)的細(xì)節(jié)可閱讀原文)
▲現(xiàn)場測量組串電流
讀者反饋
在昨天文章的留言中,讀者們討論也很熱烈,大家都說出了自己的理解,看得出來關(guān)注坎德拉公眾號的讀者們都有很高的技術(shù)水平的。
坎德拉解析
從昨天的文章中可以看出:
(1)組串X輸出直接短路,電流輸出正常;
(2)組串X與其他組串一起接入到逆變器直流側(cè),其輸出電流很低,只有0.7A。
如此看來問題應(yīng)該出現(xiàn)在:組串X接入或不接入逆變器直流側(cè)這一點(diǎn)上。
我們一步步來看整個(gè)遮擋的過程:
-①-
在遮擋發(fā)生的初期,組件最下面一行電池片少量被遮擋,其輸出電流有所下降,但并不會(huì)下降到非常低;
-②-
當(dāng)遮擋嚴(yán)重到一定程度,下面一排11塊組件的所有旁路二極管導(dǎo)通,只剩下上面11塊組件工作,此時(shí)若只看該組串而不看光伏系統(tǒng),那么得到的結(jié)果是該組串電壓降低到原來的一半左右,仍然可以正常工作輸出電流;
-③-
將光伏系統(tǒng)納入到考慮范圍中后,由于與組串X并聯(lián)的其他組串仍正常工作,因此其他組串的電壓將高于組串X,約為兩倍左右。
逆變器的MPPT跟蹤的是最大功率,正常工作的組串都是22塊組件在工作,而組串X只有11塊組件,因此為了維持該MPPT下的光伏系統(tǒng)輸出功率最大,系統(tǒng)的電壓將維持正常工作組串的電壓水平附近,不會(huì)有較大下降,以避免其他組串輸出功率下降。
所以組串X的電壓將被抬升,從IV曲線可以看出,隨著組件電壓升高,電流的下降速率是逐漸加大的,越接近于開路電壓,電流下降速度越快。因此組串X的電纜隨著電壓的升高迅速下降,從IV曲線看的話,一直可以下降到0;
-④-
然而現(xiàn)在組串X中能夠提供電壓的只有11塊組件,其產(chǎn)生的電壓始終無法與22塊組件相當(dāng)。當(dāng)組串X中組件電壓均達(dá)到開路電壓后,組串X的電壓達(dá)到最大值,無法繼續(xù)升高。此時(shí)光伏系統(tǒng)中的電壓仍高于組串X的電壓,那么該組串X中電流方向理論上應(yīng)該逆轉(zhuǎn),然而PN結(jié)具有單向?qū)ㄐ裕ò姵仄团月范O管),對于反向的電流,PN結(jié)均處于反向截止?fàn)顟B(tài),只有非常低的截止電流可以通過。
因此出現(xiàn)了照片的0.7A的結(jié)果。
結(jié)語
這就是小編根據(jù)現(xiàn)場提供的情況結(jié)合自己所知所作出的理解和推論,實(shí)際情況是否如此還需現(xiàn)場人員實(shí)際進(jìn)行進(jìn)一步測量以驗(yàn)證。同時(shí)也歡迎讀者們繼續(xù)討論、指正。
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學(xué)院):解密:陰影遮擋下的光伏組串電流去哪兒了?