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編者按：光伏系統(tǒng)裝置的電氣測(cè)量：當(dāng)日照條件達(dá)到一定程度時(shí)，由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流，測(cè)試時(shí)不能根據(jù)短路電流的測(cè)量值判斷有無(wú)異常的太陽(yáng)電池組件。但是通過(guò)跟同一條件下組件串進(jìn)行比較某種程度上還是可以進(jìn)行判斷的。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝完畢后，為確保系統(tǒng)的正常啟動(dòng)及運(yùn)行，需要對(duì)光伏系統(tǒng)工程進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)系統(tǒng)中的相關(guān)安裝項(xiàng)目進(jìn)行檢査、試運(yùn)行等。系統(tǒng)試運(yùn)行以及相關(guān)安裝項(xiàng)目符合工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，由工程人員負(fù)責(zé)出具工程驗(yàn)收單交由使用部門使用。一個(gè)設(shè)計(jì)及運(yùn)行良好的光伏發(fā)電系統(tǒng)只有整個(gè)工程過(guò)程中，任何步驟都確保安全無(wú)差錯(cuò)，才是一個(gè)完善的系統(tǒng)。本章將介紹太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗(yàn)收及維護(hù)等相關(guān)注意事項(xiàng)。

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的檢査直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以光伏系統(tǒng)的檢査也是比較重要的事項(xiàng)。一般認(rèn)為系統(tǒng)檢查可以分為工程驗(yàn)收前的檢査、日常檢查以及定期檢查三大基本分類。

8 1.1工程驗(yàn)收前的檢查

光伏系統(tǒng)工程驗(yàn)收合格并由用戶確認(rèn)簽字后交付使用，所以在驗(yàn)收前必須仔細(xì)檢查相關(guān)事項(xiàng)，以免在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生不必要的麻煩。光伏系統(tǒng)檢査主要是對(duì)各種電氣設(shè)備以及機(jī)械部件進(jìn)行外觀檢查，包括太陽(yáng)電池組件、太陽(yáng)電池陣列支架、接線端子、控制器或逆變器等。其檢查包括以下主要事項(xiàng)：

1.太陽(yáng)電池組件在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝施工前一般已經(jīng)進(jìn)行過(guò)外觀檢查，以避免在安裝施工完成后出現(xiàn)太陽(yáng)電池組件有裂紋、缺角或變色甚至更嚴(yán)重的情況導(dǎo)致重新安裝的情況。雖然太陽(yáng)電池組件一般強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)有比較強(qiáng)的抵御能力，但驗(yàn)收檢査時(shí)也要注意安裝過(guò)程中太陽(yáng)電池組件因?yàn)槭┕ぴ斐傻膿p壞等。

太陽(yáng)電池組件表面被物體遮擋或被污物覆蓋后，根據(jù)電源串并聯(lián)的相關(guān)原理可以知道如果組件中其中一片太陽(yáng)電池被污物遮蓋，會(huì)影響整個(gè)太陽(yáng)電池方陣所發(fā)出的電力，從而產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。因此，驗(yàn)收時(shí)要特別重視太陽(yáng)電池組件表面的污物。

除此之外，還要檢查太陽(yáng)電池組件之間的連線是否損傷，電源接線正負(fù)極性是否正確連接等。檢查太陽(yáng)電池組件之間接線盒之間的連線是否有預(yù)留的拐角，一般在光伏系統(tǒng)工程安裝和施工時(shí)都有預(yù)留的拐角，做這些拐角的目的有兩個(gè)：一是留有接線余地，方便下次檢修時(shí)接線。二是保證下雨時(shí)雨水不會(huì)順著接線流至太陽(yáng)電池組件的接口焊線處而導(dǎo)致短路。

2.檢査太陽(yáng)電池陣列支架上的螺絲是否有漏打的現(xiàn)象和所有螺絲是否固定，這關(guān)系到支架是否牢靠以至整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

3.檢査接線端子上的外部接線是否有損傷和接線端子是否有松動(dòng)或脫落，接線的損傷可能涉及檢修時(shí)檢修人員的安全問(wèn)題，如果存在損傷應(yīng)立即更換連線。接線端子要牢固，接線松動(dòng)會(huì)影響系統(tǒng)的接地電阻或是其他設(shè)備的電氣特性，松動(dòng)或脫落時(shí)應(yīng)立即緊固接線。系統(tǒng)電源正、負(fù)極接線、接地線的顏色要一致，方便系統(tǒng)檢修以及日后的日常維護(hù)工作。

4.檢查控制器或逆變器的接線端是否正確連接，包括正負(fù)極的接法和電源出線端和進(jìn)線端是否正確連接，出線和進(jìn)線接反或是正負(fù)極接反會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)徹底燒壞。

8.1.2日常檢査

日常檢查主要用目視的方式，一般每個(gè)月或根據(jù)要求的時(shí)間間隔進(jìn)行一次檢査。其檢查內(nèi)容主要是對(duì)光伏系統(tǒng)中設(shè)備如太陽(yáng)電池方陣、配電柜、太陽(yáng)電池方陣支架等的外觀進(jìn)行檢查。同時(shí)也要對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，如檢査過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異常聲音、振動(dòng)或是異味等情況以及儀器儀表指示出現(xiàn)故障等，應(yīng)立即與相關(guān)技術(shù)人員取得聯(lián)系，以免發(fā)生意外。在日常檢查過(guò)程中嚴(yán)禁任何沒(méi)有電氣常識(shí)的人員操作或使用電力設(shè)備。

8.1.3定期檢査

定期檢查一般可以裉據(jù)設(shè)備等的實(shí)際情況來(lái)定，但一般可以至少兩年左右或是更短期限檢查一次，有的設(shè)備(例如蓄電池)最好兩年左右能做定期檢査。檢查原則在地面上進(jìn)行，但一般根據(jù)個(gè)別系統(tǒng)設(shè)備的安裝環(huán)境等實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行檢查，可以在屋頂或是燈桿等其他地方,例如有的獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中將配電箱設(shè)計(jì)焊接在燈桿等地方，那么定期檢查時(shí)就必須要在燈桿上進(jìn)行。如果檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患或異常，應(yīng)及時(shí)向廠家或?qū)I(yè)技術(shù)人員咨詢。定期檢査過(guò)程中對(duì)任何檢查過(guò)的事項(xiàng)都要有相關(guān)的記錄，對(duì)有問(wèn)題的設(shè)備應(yīng)詳細(xì)注明事故情況以備專業(yè)技術(shù)人員查詢。

8.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的測(cè)量

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗(yàn)收時(shí)要確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，進(jìn)行外觀檢査的同時(shí)，還需要對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣特性進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的顯示裝置或測(cè)試設(shè)備，可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及記錄系統(tǒng)的發(fā)電量。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的測(cè)量一般可以從光伏系統(tǒng)裝置的電氣測(cè)量和系統(tǒng)裝置阻抗特性等幾方面著手來(lái)進(jìn)行。

8.2.1光伏系統(tǒng)裝置的電氣測(cè)量

1.太陽(yáng)電池陣列

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為達(dá)到負(fù)載所需的工作電壓或工作電流，通常將多個(gè)太陽(yáng)電池組件按要求設(shè)計(jì)成串聯(lián)方式和并聯(lián)方式連接成太陽(yáng)電池陣列。進(jìn)行外觀檢査后還應(yīng)進(jìn)行太陽(yáng)電池陣列輸出的開路電壓和短路電流的測(cè)量。如果在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)安裝或施工時(shí)，安裝導(dǎo)線或電纜內(nèi)存在斷線時(shí)，在外觀上是無(wú)法檢査出來(lái)的，對(duì)系統(tǒng)的開路電壓進(jìn)行測(cè)量，和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的理論值相比較差值較大或開路電壓的不穩(wěn)定，可以檢測(cè)出工作異常的組件串、太陽(yáng)電池組件以及串聯(lián)連接線的斷開等故障。光伏系統(tǒng)安裝好后一般太陽(yáng)電池組件的裝線盒已裝好，如果內(nèi)部的旁路二極管接反的話也無(wú)法在外觀上檢查出來(lái)，但進(jìn)行開路電壓的測(cè)量也能用同樣的方法檢查出來(lái)。測(cè)太陽(yáng)電池陣列的開路電壓時(shí)應(yīng)注意要太陽(yáng)電池陣列表面要清潔好、無(wú)物體或人的陰影遮擋、測(cè)量時(shí)要在晴天中午日照穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。如果系統(tǒng)電壓較高時(shí)還應(yīng)特別注意人身安全問(wèn)題。

當(dāng)日照條件達(dá)到一定程度時(shí)，由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流，測(cè)試時(shí)不能根據(jù)短路電流的測(cè)量值判斷有無(wú)異常的太陽(yáng)電池組件。但是通過(guò)跟同一條件下組件串進(jìn)行比較某種程度上還是可以進(jìn)行判斷的。

2.其他電力電子部件

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，除了需要太陽(yáng)電池陣列產(chǎn)生電力以外，還需要控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件。對(duì)控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件進(jìn)行測(cè)量，可以使系統(tǒng)正常運(yùn)行，然后測(cè)試控制器的信息顯示、測(cè)量逆變器的轉(zhuǎn)換電壓以及蓄電池的電壓等參數(shù)是否正常。測(cè)試時(shí)要注意系統(tǒng)控制開關(guān)打開時(shí)要先將蓄電池接上，然后再接上太陽(yáng)電池陣列;系統(tǒng)控制開關(guān)關(guān)閉時(shí)要先將太陽(yáng)電池陣列先斷開，然后才斷開蓄電池，以免太陽(yáng)電池陣列產(chǎn)生的電力損壞控制器和逆變器。測(cè)量電壓過(guò)程中還應(yīng)注意區(qū)分直流電壓和交流電壓等。其測(cè)量系統(tǒng)的簡(jiǎn)單原理圖如圖8.1所示：


如圖8.1所示，可以根據(jù)圖中的電流或電壓表測(cè)量出相關(guān)的電流電壓值，如果選用的控制器帶有智能顯示,可直接根據(jù)控制器上的顯示讀出其充電的安時(shí)數(shù)(圖中Ah1表所示的讀數(shù))和放電安時(shí)數(shù)(圖中Ah2表所示的讀數(shù))等信息。

8.2.2系統(tǒng)裝置阻抗特性的測(cè)量

為了解太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)各部分的絕緣狀態(tài)，判斷是否可以通電，需要進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量。絕緣電阻的測(cè)量包括太陽(yáng)電池陣列的絕緣電阻測(cè)量、功率調(diào)節(jié)器電路的絕緣電阻測(cè)量以及接地電阻的測(cè)量。對(duì)太陽(yáng)電池陣列進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量電路圖如圖8.2 所示：


進(jìn)行太陽(yáng)電池陣列的絕緣電阻測(cè)量時(shí),先用短路開關(guān)將太陽(yáng)電池陣列的輸出端短路。根據(jù)需要來(lái)選擇相關(guān)檔位的阻抗計(jì)(500V或1000V)，將圖8.2所示全部開關(guān)閉合以后測(cè)量太陽(yáng)電池陣列對(duì)地間的絕緣電阻。測(cè)量過(guò)程中如果太陽(yáng)電池陣列電壓較高時(shí)，應(yīng)注意遮蓋太陽(yáng)電池陣列且使用橡膠手套進(jìn)行操作，以防發(fā)生安全事故。

功率調(diào)節(jié)器的絕緣電阻測(cè)量電路如圖8.3所示，絕緣阻抗計(jì)為500V或1000V，可根據(jù)功率調(diào)節(jié)器的額定電壓選擇不同等級(jí)的絕緣阻抗計(jì)。

功率調(diào)節(jié)器的絕緣電阻的測(cè)量可以分為輸入端絕緣電阻和輸出端絕緣電阻的測(cè)量。

進(jìn)行輸入端電路測(cè)量時(shí)，把接線箱內(nèi)太陽(yáng)電池陣列電路斷開，將功率調(diào)節(jié)器輸入端子和輸出端子短路，開啟分電盤內(nèi)的分支開關(guān)，然后測(cè)量輸入端電路對(duì)大地的絕緣電阻。測(cè)量輸出端絕緣電阻與輸入端絕緣電阻的方法基本相同，也是分別將功率調(diào)節(jié)器輸入端子和輸出端子短路，斷開太陽(yáng)電池陣列電路，開啟分電盤內(nèi)的分支開關(guān)，然后測(cè)量功率調(diào)節(jié)器輸出端子與大地間的絕緣電阻。

太陽(yáng)能光伏電站中，電氣設(shè)備接地的目的一般有防雷接地(主要針對(duì)避雷針和避雷器等的接地)、保護(hù)接地(主要是為了防止電力設(shè)備絕緣損壞時(shí)人體接觸電力設(shè)備的金屬外殼時(shí)的接地)和工作接地(將電路中的某一點(diǎn)與大地進(jìn)行電氣上的連接)等。各種接地的測(cè)量方法一致，其接地電阻的測(cè)量方法接線圖如圖8.4所示，使用接地阻抗計(jì)以及接地電極和輔助電極。接地電極與輔助電極之間的間距為10m左右，并成直線排列。將接地阻抗計(jì)的E、P、C端子分別與接地電阻以及其他輔助電極相連接，測(cè)量到的接地電阻可以從接地阻抗計(jì)的顯示裝置上讀取。