
問題
在光伏電站中,尤其是山地光伏電站中,常會出現(xiàn)因地形等原因個(gè)別組串出現(xiàn)嚴(yán)重遮擋的情況。如下圖中所示,位于同一行的組串,右側(cè)的組串已經(jīng)嚴(yán)重遮擋,左側(cè)的組串情況稍好,從圖中可以推測再往左邊的組串應(yīng)該是基本沒有遮擋。
這種情況下,組件豎向兩行布置,上下同串,下面一行組件被嚴(yán)重遮擋,整個(gè)組串(下文中稱之為組串X)會處于什么狀態(tài)?為什么?
想法
這是一位坎德拉熱心讀者實(shí)際遇到的問題,按照其自己的理解,如下圖:
常規(guī)組件中串聯(lián)了60片光伏電池片,同時(shí)設(shè)有三個(gè)旁路二級管,每20個(gè)電池片與一個(gè)旁路二極管并聯(lián)。
當(dāng)組件中的部分電池片被遮擋時(shí),該部分電池片由于光生電流減小而成為了串聯(lián)回路中的負(fù)載,降低了整個(gè)組件的輸出功率。當(dāng)該負(fù)載達(dá)到一定程度,使得并聯(lián)的旁路二極管兩端的電壓差大于旁路二極管的導(dǎo)通電壓時(shí),旁路二極管正向?qū)?,回路中的電流將直接通過該旁路二極管而不會通過與其并聯(lián)的20片光伏電池片,這20片光伏電池片被旁路掉,在回路中不產(chǎn)生任何作用。
對于豎向布置的組件,當(dāng)前排對后排產(chǎn)生陰影遮擋時(shí),三個(gè)旁路二極管所并聯(lián)的電池片中都有部分電池片被遮擋,因此三個(gè)旁路二極管均會導(dǎo)通。
再從組串來看,一個(gè)組串中22塊組件為串聯(lián),其中11塊旁路掉后,另11塊似乎并不受影響,只不過組串的整體輸出功率低一些而已。
驗(yàn)證
帶著這個(gè)想法,這位坎德拉熱心讀者現(xiàn)場實(shí)際測了一下組串X的電流,測量結(jié)果是:
0.7A?。?/span>幾乎是沒有電流,這大大在他預(yù)料之外。
再次驗(yàn)證
這是為什么?有沒有可能是組件質(zhì)量問題? 旁路二極管應(yīng)該導(dǎo)通卻沒有導(dǎo)通?
帶著這個(gè)疑問現(xiàn)場又進(jìn)行了測試,嘗試篩選出損壞的組件:
將組串X從光伏系統(tǒng)中斷開,然后將組串X中的中組件每4塊進(jìn)行串聯(lián)(上面無遮擋兩塊,下面有遮擋兩塊),從右往左依次用儀器測量其輸出(該串22板子全覆蓋,輪著測了一遍),如果是因?yàn)槟硥K組件損壞導(dǎo)致的該問題,則與其一組的4塊串聯(lián)組件將沒有輸出電流。
然而結(jié)果卻是全部都有電流輸出,沒有任何一組測試因?yàn)橄旅娼M件遮擋而電流降低到幾乎為零,電流在約3.4A(下午四點(diǎn)測)。這也就說明組串X中的組件全部都能正常工作,沒有損壞的情況。
然而將組串X重新串聯(lián)好接入光伏系統(tǒng),測量其輸出電流又成為了0.7A。
大家來討論
這是一個(gè)很有意思的問題。讀到這里,各位讀者自己有什么想法?什么原因?qū)е铝诉@樣的結(jié)果?
是被遮擋電池片電阻增大限制了整個(gè)組串的電流?
是旁路二極管的某種機(jī)理導(dǎo)致?
是組串接入了光伏系統(tǒng)的原因?
是組件?
是逆變器?
還是其他什么原因?
坎德拉將在明天文章中公布坎德拉對于這個(gè)問題的理解和解釋,在此之前歡迎各位讀者在本文留言區(qū)說出自己的想法,大家一起討論,共同提高!
PS.
根據(jù)坎德拉對此問題的理解,在此劇透幾個(gè)關(guān)鍵詞供各位讀者參考:電壓、反向截止。歡迎各位讀者指正。
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學(xué)院):電流到底去哪兒了?您來說說看!