201603光伏学习资料

1、影响电池组件输出特性的主要因素除了热斑效应还包括哪些？请解释热斑效应。答： （ 1）负载阻抗、日照强度、组件温度；（ 2）热斑效应：在电池组件或方阵中， 当有阴影对电池组件的某一部分发生遮挡， 或电池组件内部某一电池片损坏时， 局部被遮挡或损坏的电池片就要由未遮挡的电池提供负载所需的功率， 而被遮挡或损坏的电池片在组件中相当于一个反向工作的二极管， 其电阻和电压降都很大，不仅消耗功率，还产生高温发热，这种现象就叫热斑效应。2、南控公司不同光伏电站所用电池板组件的输出功率不同，邳州部分采用功率240Wp组件，淮安采用功率 260Wp组件，沛县采用功率 300Wp组件，请说出光伏组件功率测试的标准条件，并解释各标准条件的定义？答： 标准条件： AM1.5， 1000w/m2， 25 摄氏度。 AM意思是 air-mass （大气质量） ，AM1.5就是光线通过大气的实际距离为大气垂直厚度的 1.5 倍； 1000w/m2是标准测试太阳组件的光线辐照度； 25 摄氏度就是工作温度。3、填充因子（ FF）、转换效率（ η ）是电池板组件的主要性能参数之一，淮安二期采用天合 TSM系列 ， 短路电流为 9A， 开路电压为 38.2V， 填充因子为 75.63%,其测试输入功率为 1630W，计算出此电池组件的光电转换效率，写出计算过程。答： 填充因子 （ FF） 是指电池组件的最大功率与开路电压和短路电流乘积的比值，即 FF=Pm/（ Isc*Uoc ）定为公式；1）、转换效率（ η ）是指电池板组件受光照时的最大输出功率与照射到组件上的太阳能量功率的比值。即 η =Pm/Pin 定为公式 2）、根据公式 1 可知，最大功率 Pm=FF*（ Isc*Uoc ） =75.63%*（ 9*38.2 ） =260W,根据公式 2 可知 ，转换效率η =Pm/Pin=260/1630=15.95%。所以电池板组件的光电转换效率为 15.95%。4、组件的 PID 现象是国内组件质量的痛点之一，它可影响整个系统的发电能力和输出功率，邳州项目就此问题进行过处理。请写出 PID 的中文全称，引起 PID的主要原因及解决方案。答： PID 中文全称为电势诱导衰减。 PID 效应的形成原因分为两部分：外部可能原因： 容易在潮湿的环境下发生， 并且活跃程度与潮湿程度相关， 同时组件表面被导电性、 酸性、 碱性以及带有离子的物体的污染程度， 也与上述衰减现象的发生有关。内部可能原因：1）：系统方面：逆变器接地方式和组件在阵列中的位置，决定了电池片和组件受到正偏压或者负偏压。2）：组件方面：环境条件，如湿度等的影响导致了漏电流的产生。3）：电池方面：电池片由于参杂不均匀导致方块电阻不均匀；优化电池效率而采用的增加方块电阻会使电池片更容易衰减，导致容易发生 PID 效应。目前最直接的解决方案： 由于 PID 效应是可逆的， 所以一般采取的 方法是将逆变器的负极进行接地， 在夜间， 它能把光伏组件在白天因为负极与地之间的负偏压所积累下来的电荷释放掉， 进而修复那些因为 PID 效应导致效率衰减的光伏组件。5、光伏防雷汇流箱主要有哪几部分组成？并简述各部分作用。答： 1、熔断器作用是当电流超过要求值时熔断器熔断达到保护目的。2、防反二极管作用是在接入汇流箱的电池方阵中，防止各方阵支路之间的电流倒送。3、防雷器作用是为了防止光伏发电直流电源系统因雷击过电压或操作过电压对设备造成损 坏， 在光伏防雷汇流箱中正极对地、 负极对地、 正负极之间均加装直流防雷保护器。4、直流断路器作用是在逆变器直流输入侧出现短路时，可以保护光伏电池阵列免受过电流的危害。5、监控系统部分主要起到监控每路电流、总电压、温度、开关状态，实时反馈线路的实际运行情况。6、南控公司不同光伏电站采用不同的汇流箱，邳州用的是金宏威和拓邦汇流箱、沛县用的是阳光电源汇流箱、淮安二期用的是晶福源汇流箱，后台监测到其中一路无电流，可能的原因有哪些？并写出排查过程。答： 第一种可能原因是直流熔断器烧坏。排查过程：1）、发现某支路无电流→断开直流断路器扳开保险盒→用万用表测正负极输入端电压→有电压→取出直流熔断器→用万用表测量熔断器是否通断→发现熔断器不通→更换熔断器→故障排除2）、可能原因是支路 M4插头虚接。排查过程：发现某支路无电流→断开直流断路器扳开保险盒→用万用表测正负极输入端无电压→检查该支路汇线 M4插头是否插好→发现某处 M4插头虚接→将 M4插头重新插紧→故障排除3）、可能原因是输入端汇线断线。排查过程：发现某支路无电流→用万用表测正负极输入端无电压→断开直流断路器取出该支路熔断器→将该支路组件与输入端汇线断开→短接输入端汇线 M4插头→用万用表测量输入端通断→检查该支路输入端汇线是否断线→如果不通→输入端汇线断了→更换或者重接汇线→故障排除7、太阳能光伏发电系统中，逆变器按运行方式，可分为独立运行（离网）逆变器和并网逆变器；按输出波形分为方波逆变器、阶梯波逆变器和正弦波逆变器；按输出交流电相数分为单相逆变器和三相逆变器。目前南控集团各光伏电站使用的是并网型正弦波三相输出逆变器，请写出逆变器的基本电路组成并解释其作用。答： 逆变器的基本组成：输入电路、主逆变电路、输出电路、控制电路、辅助电路、保护电路输入电路 ： 逆变器的输入电路主要是为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。主逆变电路： 主逆变器电路是逆变器的核心， 它的主要作用是通过半导体开关器件的导通和关断完成逆变的功能。逆变电路分为隔离式和非隔离式两大类。输出电路 ： 逆变器的输出电路主要是对主逆变电路的交流电的波形、 频率、 电压、电流的幅值、相位等进行修正、补偿、调理，使之能满足使用的需求。控制电路： 逆变器的控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电路完成逆变功能。辅助电路 ： 辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。 辅助电路还包含多种检测、显示电路。保护电路 ： 逆变器的保护电路主要包括输入过压、输出过压、欠压保护，过载保护，过流和短路保护，接反保护，过热保护等。8、光伏逆变器是一种将太阳能电池所产生的直流电能转换成交流电的装置，目前我们南控公司光伏逆变器类型有：集中式和分布式；品牌有：许继、阳光电源、古瑞瓦特、科士达、永联等。无论那种形式和品牌的逆变器参数标表中都有 MPPT这一重要参数， 请解释 MPPT中文全称和工作过程， 并写出 MPPT控制要求。答： 1、 MPPT中文名称：最大功率点跟踪：2 、工作过程：根据伏组件表面温度变化和辐照度变化而产生的输出电压与电流的变化进行跟踪控制， 使方阵一直保持在最大输出的工作状态， 获得最大的功率输出的自动调整行为。3、 MPPT控制要做到几点：快速、高效、独立、准确、低价。9. 作为一个光伏电站的运行人员我们必须认真学习和掌握《 Q-GDW 617-2011光伏电站接入电网技术规定》，规程中要求光伏并网型逆变器必须要有孤岛保护功能；那么请你解释下什么是孤岛效应？如果电网出现故障或突然失压，为什么要求逆变器要停止向电网供电？答： 孤岛效应： 电网失压时， 光伏电站仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。孤岛效应发生的后果： 当电力系统电网发生故障或中断供电后， 假设光伏发电系统仍然继续给电网供电，会威胁到电力供电线路的修复及维修作业人员的安全，还会造成负载设备的损坏。10. 光伏电站运维人员在早晨或傍晚对逆变器进行巡视时，经常会发现逆变器交流接触器反复吸合、释放。请你解释一下在早晨或傍晚逆变器接触器为什么会出现这种现象？答： 待机中的逆变器检测到直流输入电压刚好达到逆变器启动电压后， 交流接触器吸合逆变器投入运行； 当逆变器带负荷时拉低直流输入电压使其低于逆变器运行条件，交流接触器释放逆变器脱网进入待机状态。11. 逆变器是光伏电站的核心设备之一，长期在户外运行的逆变器柜体内会积累许多的灰尘，在潮湿的天气下会影响逆变器的电气性能，留下安全隐患。因此对逆变器柜体定期清洁维护是光伏电站运维人员的一项重要工作。那么我们应该如何对逆变器进行停电操作才能保证自己和他人的人身安全呢？请写出停机步骤。答： 1、 列出维护计划汇报值长；2 、办理相关工作票；3 、核对维护对象编号；4 、将逆变器“就地 / 远方”转换开关切至“就地”位置；5 、将逆变器“启动 / 停止”转换开关切至“停止”位置；6 、断开逆变器直流柜内所有直流进线小断路器；7 、断开交直流侧大断路器；8 、断开对应侧箱变低压侧断路器；9 、等待 10 分钟后方可打开柜门；10、 必须用万用表测量交流和直流对地电压以确保安全后方可进行维护检查工作。12. 南控现在每个项目都有箱体式变压器，就淮安项目一期用了特变电工、二期用了金盘、三期用了华鹏。请解释变压器铭牌上主要技术参数的含义？答： 1、额定容量：指变压器在额定电压、额定电流时连续运行所输送的容量。2 、额定电压：指变压器长时间运行所能承受的工作电压。3 、额定电流：指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。4 、容量比：指变压器各侧额定容量之比。5 、短路损耗（铜损）：指变压器一、二次电流流过一、二次绕组，在绕组电阻上所消耗的能量之和。6 、空载损耗（铁损）：指变压器在额定电压时，变压器铁芯所产生的损耗。7 、 空载电流： 指变压器在额定电压下的空载运行时， 一次侧通过的电流 ( 合闸后的稳态电流）。13. 油浸式中变压器油有什么作用？答： （ 1）绝缘作用。变压器油作为绝缘质，使绕组与绕组之间、层间，以及绕组与接地的铁心和油箱之间有良好的绝缘，从而提高了设备的绝缘强度，（ 2）散热作用。变压器油有较大的比热容，同时，是充油设备具有良好的热循环回路， 能将运行中变压器的铁心和绕组等散发出来的热量， 传递给冷却装置，起到有效的散热作用。（ 3） 熄弧作用。 在有载调压变压器中， 有载开关内的绝缘油， 有熄弧的作用。14. 变压器的有载调压就是可以实现不断电进行电压调节，无载调压必须停电后采用分接开关来调节 。一个无载调压的电压调整表示为： UN± 2*2.25%，说明其意义。答： 表示高压绕组的分接电压共五个， 除额定电压外， 增减值分别为额定电压的+5%、 +2.5%、 -2.5%、 -5%。15. 电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压，请问电压互感器二次为什么必须接地？答： 电压互感器二次接地属保护接地，防止一、二次绝缘损坏击穿，高压电窜到二次侧，对人身和设备造成危险，所以二次必须接地。16. 电流互感器（文字符号 TA），又称仪用变流器。主要功能有：（ 1）用来使仪表、继电器等二次设备与一次设备绝缘。（ 2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。试问电流互感器在工作时其二次侧为什么不能开路？17. 主变压器新投运或大修后投运前为什么要做冲击试验，冲击几次？答： （ 1）拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压，在电力系统中性点不接地， 或经消弧线圈接地时， 过电压幅值可达 4---4.5 倍相电压； 在中性点直接接地时， 可达 3 倍相电压， 为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验。 带电投入空载变压器时， 会出现励磁涌流， 其值可达 6---8 倍额定电流。 励磁涌流开始衰减较快， 一般经 0.5---1S 后减到 0.25---0.5 倍额定电流值， 但全部衰减时间较长， 大容量的变压器可达几十秒， 由于励磁涌流产生很大的电动力， 为了考核变压器的机械强度， 同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护误动，需做冲击试验。(2 ）冲击试验次数；新产品投入为 5 次；大修后投入为 3 次。18. 论述补偿电容器采用，星型，三角形联接各有什么优缺点？答： （ 1）星形联接的补偿效果，仅为三角形联接的 1/3 ，这是因为 1. 在三相系统中采用三角形联接法时，电容器所受的为线电压，可获得较大的补偿效果 2.当采用星形接法时，电容所受的电压为相电压，其值为线电压的 1/ √ 3，而无功出力与电容器电压平方成正比，故星形接线的无功出力将下降 1/3 （ 2）星形联接时，当电容发生单相短路，短路相电流为末短路两相电流的几何和， 其值不会超过电容器额定电流的三倍， 而三角形联接发生单相短路时， 短路电流会超过电容器额定电流很多倍，易引起事故的扩大。故从短路方面考虑，采用星形接线比较合理。19. 电流互感器（文字符号 TA），又称仪用变流器。主要功能有：（ 1）用来使仪表、继电器等二次设备与一次设备绝缘。（ 2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。试问电流互感器在工作时其二次侧为什么不能开路？答： 在正常运行时， 电流互感器的副方相当于短路， 副方电流有强烈的去磁作用，即副方的磁动势近似与原方的磁动势大小相等、 方向相反， 因而产生铁心中的磁通所需的合成磁动势和相应的励磁电流很小。 若副方开路，则原方电流全部成为励磁电流，使铁心中的磁通增大，铁心过分饱和，铁耗急剧增大，引起互感器发热损坏。 同时因副绕组匝数很多， 将会感应出危险的高电压， 危及操作人员和测量设备的安全。20. 电弧是电力系统及电能利用工程中常见的物理现象。对电弧的了解分析，采取有效地措施熄弧，这对电力系统的正常操作与安全运行有重要意义。试问电弧产生的根本原因，电弧的危害及常用的灭弧方法有哪些？答： 根本原因在于触头本身及其周围介质中含有大量可游离的电子， 在外施电压的条件下，这些电子就有可能强烈地电游离而产生电弧。危害：（ 1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。 （ 2）电弧的高温可能烧毁开关的触头，引起火灾。（ 3）强烈的弧光可能损伤人的视力，严重的可能导致失明。常用的灭弧方法：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、真空灭弧法、六氟化硫灭弧法等。21. 常见的高压一次设备有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关，试问三者的区别。答：高压断路器：有灭弧装置，能切断正常负荷电流和短路电流。高压负荷开关： 具有简单的灭弧装置， 能通断一定的负荷电流和过负荷电流， 但不能断开短路电流。高压隔离开关：没有灭弧装置，不能切断负荷电流，更不能切断短路电流，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的安全检修，因此不允许带负荷操作。22. 一般高压开关说明书额定操作顺序 O-0.3s-CO-180s-CO 是什么含义？答：这是断路器重合闸操作顺序的说明； O代表分闸动作； 0.3s 代表间隔 0.3s ；CO代表一个合分动作； 180s 代表间隔 180s；也就是说先是断路器分闸，然后经过 0.3 秒后，断路器合分动作，在经过 180 秒，在进行一次合分动作。这可以通过重合闸继电器实现的。23. 兆欧表（ Megger）大多采用手摇发电机供电，故又称摇表。它的刻度是以兆欧 (MΩ ) 为单位的。兆欧表主要用来检查电气线路对地及相间的绝缘电阻，以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态，避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。试问摇表的正确使用方法。答：（ 1）测量前应将兆欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表是否良好。（ 2）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电。 （ 3）遥测过程中，被测设备不能有人工作。（ 4）测试完毕后，应使设备充分放电。24. 根据《光伏电站接入电网技术规定》要求大中型并网光伏电站应具备一定的低电压穿越能力，作为光伏电站运维人员我们应该掌握规定中各项数据，请用图像的形式画出。答：25. 根据《光伏电站接入电网技术规定》写出大中型光伏电站在电网异常频率下的运行时间。答 ：26. 根据《光伏电站接入电网技术规定》写出光伏电站在电网电压异常时的响应要求。答：27. 根据光伏电站接入电网的电压等级，可分为小型、中型或大型光伏电站。请写出对应电压。答：