组件为什么老出现故障?
大型地面光伏电站具有规模大、面积广、巡检任务重等特点。其中有些地面电站还面临着地理环境复杂的问题,比如水面电站、山地电站等更是具有地形复杂、崎岖不平、交通不便、方阵分散的特点。而大型地面电站具有庞大的组件数量,其中每个电池板和每个连接点都有可能出现故障,很多证据表明,组件故障是光伏发电量日益衰减的最主要原因之一。如下图所示:
电站在光伏区域存在的风险是多种多样的,包括连接器松动或断开、线缆敷设不合理、绝缘性能下降、接地故障、组件失配、组件阴影遮挡等诸多问题。随之,给运维工作带来了很大的负担。传统的运维方式中,只有已经出现了告警信号后,运维人员才能通过人工携带的设备的方式进行离线和现场检测,排查可能出现的问题,并依靠人工输出报告,给出解决方案,费时费力且差异较大。这样的方式只有当故障已经发生,或者组件已经损坏的情况,运维人员才能接收到信息并进行处理。若能在组件发生故障之初就能察觉并杜绝故障问题的发生,不仅可以减少运维工作量,还会减少组件的损坏,节约运维成本,为电站增益。
01
IV功能介绍
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智能IV曲线诊断系统改变了传统的抽样检测方式。它可以对光伏组件进行100%的检测和诊断,并自动生成报告。它可以精确地检测出多达约30种故障类型。整个检测过程是远程进行的,无需人工现场检测。相比传统的方式,智能IV曲线诊断功能能够发现更多的问题,甚至提前解决潜在问题,减少组件失效率,保障电站健康运行。智能IV诊断平台助力高效运维,支持一键开启诊断。
智能IV诊断与扫描是光伏电站性能评估的重要手段。通过对光伏组件在不同工况下的电流-电压曲线进行测量和分析,可以有效评估组件的工作状态和整体性能。固德威的IV诊断功能主要包括以下几个步骤:
1.数据采集:在不同辐照强度条件下,通过逆变器进行组串电压电流扫描,由数采装置采集数据上传至SolarOS智能运维管理平台(下文中简称SolarOs系统)。
2.数据分析:平台的IV诊断模块对采集到的数据进行算法处理,生成IV曲线图,并计算相关性能指标,如开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、最大功率点(Pmax)等。
3.性能评估:根据IV曲线的平特征去评估光伏组件的健康状态,识别故障,分析致因,并给出合理化建议。IV功能在对电站组件状态进行评估的同时可以发现潜在的风险,包括对组件寿命的预测功能等,有助于提前采取预防措施和提高发电效率。
固德威智能IV诊断系统采用大数据、人工智能等技术,随着平台逐渐广泛的应用范围,系统可以进行自我学习、自我训练。平台不断积累IV诊断数据结果,通过AI学习改进故障模型等方式让智能IV诊断功能越来越完善,越来越精准,适应性越来越强。例如,山地光伏项目因其地形复杂、影响因素众多,在传统IV诊断系统使用过程中存在较多的干扰因素,不同项目各有差异,无法做到完全数据化、统一化考量。智能IV诊断能通过AI学习的方式,不断自我迭代更新故障数据库、检修建议数据库,以不断适应不同环境下的地面电站。
02
智能IV诊断系统结构
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地面电站的智能IV诊断可以支持电站级、子阵级和逆变器级的IV曲线诊断。因此,每个子阵列都会与SCU3000系列通讯箱连接,然后连接到GoodWe站级监控系统SolarOS中的IV诊断平台,诊断进度及结果将会在平台中显示,IV诊断报告也可以进行下载。智能IV诊断的系统连接如下图所示:
智能IV曲线诊断系统结构图
我司IV功能的组成可以分为硬件和软件两部分:
03
组件典型故障与IV曲线的关系
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典型的组件故障与IV曲线有着密切的关系。如下图所示,在组串的IV曲线当中能够与很多组件典型故障引发联系。遮挡、灰尘、组件电流不一致导致的组串内电流失配;组件玻璃碎裂、热斑导致的组件电流输出异常;二极管短路、组件失效等原因导致的组串电压异常;组串开路;PID衰减、灰尘导致的组串并联电阻过低;线缆阻抗偏高导致的组串串联电阻过高;朝向异常、灰尘、组件衰减等原因导致的组串短路电流偏低等。
智能IV曲线诊断系统结构图
04
IV诊断与扫描的功能亮点
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4.1
提高发电效率、降低维护成本、延长组件寿命
通过IV诊断和扫描技术,能够实时监控光伏电站的工作状态,及时发现性能下降或故障以及一些潜在问题,从而采取措施保证发电效率。及早发现和修复问题,可以有效发现组件的老化迹象,同时精准定位故障位置,及时进行维护或更换,延长光伏组件的使用寿命,避免因故障导致的长期停机和系统损坏,从而降低维护成本以及投入的人力物力,也有助于优化系统设计,调整安装方案,提升系统的整体性能。
4.2
智能分析
随着人工智能的发展,未来的IV诊断和扫描系统将更加智能化和自动化。通过算法分析和数据挖掘,可以实现自动故障诊断和预测维护,提升工作效率。新型传感器和AI智能算法的快速发展,将使IV诊断和扫描功能在精度和分辨率上得到显著提升,从而更准确地评估组件状态。随着人工智能的发展,未来的IV诊断和扫描系统将更加智能化和自动化。通过算法分析和数据挖掘,可以实现自动故障诊断和预测维护,提升工作效率。
4.3
高精度和高分辨率
AI智能算法的快速发展将使IV诊断和扫描功能在精度和分辨率上得到显著提升,从而更准确地评估组件状态。结合大数据技术,对光伏电站运行数据进行深度分析,可以实现更精准的故障预测和性能优化建议,为电站管理提供科学依据。
4.4
可视化展示
IV功能依托SolarOs平台,能够实现对组件实时情况的反馈,并评估电站的运行状态,将监测和分析结果以图形化的方式展示,便于操作人员快速理解和处理。在此之上,还可以对组件健康状况进行一定程度的预测。智能IV诊断报告展示了诊断结果的详细信息,包括诊断任务摘要、操作建议、多串IV曲线、单串和PU曲线的比较,如下图所示:
诊断报告视图展示
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原文标题:为什么说智能IV诊断与扫描已成为电站必备
文章出处:【微信号:固德威光伏社区,微信公众号:固德威光伏社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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