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1、光伏系统技术培训研讨会新疆2003,第一讲 光伏系统对负载的要求和选择 第二讲 光伏系统的安装、调试和运行 第三讲 光伏系统常见故障及排除 第四讲 光伏系统的日常维护国家发改委世界银行全球环境基金中国可再生能源发展项目2003.09.1722,光伏发电系统配置,光伏电站设备配置图,风光互补发电系统,直流光伏发电系统,交流光伏发电系统,光伏系统对负载的要求和选择（一）,1、负荷的分类：直流交流，特性（冲击性非冲击性），重要一般；不同类型的交流负载：电阻性负载：白炽灯泡，电子节能灯、电加热器等。电流与电压同相，无冲击电流；电感性负载：例如电动机，电冰箱，水泵等。电压超前于电流，有冲击性；电力电子类
2、负载：荧光灯（带电子镇流器的），电视机，计算机等。有冲击电流。,光伏系统对负载的要求和选择（二）,电感性负载的浪涌电流：电动机：额定电流的5-8倍，时间为 50.150 ms电冰箱：额定电流的5-10倍，时间为 100.200 ms彩电的消磁线圈和显示器：额定电流的2-5倍，时间为 20.100 ms电力电子类负载的峰值电流(振幅系数 1),光伏系统对负载的要求和选择（三）,2、负荷参数和对电源的要求：电压、电流、功率、功率因数，波形，频率等；,光伏系统对负载的要求和选择（四）,3、负载的数量、每日工作时间、时段以及负载的同时率；4、今后可能再增加的负载（如果是光伏电站，其容量应当能够覆盖建站
3、后5年的负荷增长）。系统：1000Wp太阳电池，48V400Ah，逆变器 1KVA,光伏系统对负载的要求和选择（五）,结论：1、用高效率电器-不用:白炽灯泡，使用:荧光灯 2、不用电加热器（电热水器、电暖器、电饭煲等）；3、禁止使用：冲击钻、电焊机、空调；4、对于冲击电流大的负荷，如电冰箱、洗衣机、电视机、水泵等时，要求逆变器留有较大余量以保证可靠性，另外增加逆变器的软起动功能和合适的过流延时；5、对于某些具有待机功能的电器，如电脑、遥控电视等，一定要彻底关机，不要用待机状态；断电时，也应当将逆变器关断以减少不用电时的损耗；6、户用电源除太阳电池外应尽可能装在一体化机箱内，并且做成即插即用（p
4、lug and play).,10W光伏户用一体化电源,20W光伏户用一体化电源,20W光伏户用一体化电源,200Wp光伏户用一体化电源,光伏系统的安装、调试和运行（一）,太阳电池的安装：安装地点（防止遮挡），太阳电池支架，电池板的螺丝，电缆的选型（抗高低温和紫外线老化），电缆的密封引出，方阵引出线，安装方向、角度和安全，接头注意牢靠和防腐；光伏电站还要考虑方阵基础，安装高度，电池板的一致性，接线箱（含防反充二级管和防雷保安器），太阳电池方阵间距以及方阵支架的接地等。太阳电池的调试：安装结束要检查正负极性，测量开路电压和短路电流，并检查接线质量；光伏电站安装完毕要先测量总的电压和电流，如果不正
5、常，则应当断开各个支路分别测量。,冬至上午9：00,Z,太阳电池地面安装,太阳电池屋顶安装（一）,太阳电池屋顶安装（二）,太阳电池立柱安装,光伏系统的安装、调试和运行（二）,蓄电池的安装：安装位置尽可能靠近太阳电池的进线和控制器，电缆和接头的选择和连接（最好事先做好），蓄电池的安装方向，安装顺序和安全，防止短路（使用绝缘工具），接头注意绝缘、牢靠和防腐蚀；开口电池要注意安装时不要泄漏，要求单独放置；光伏电站蓄电池的安装还要考虑蓄电池的组合。电池组电压很高，为了避免误触电和以外短路，一般串联回路中留出一只连接板先不接，与控制器接好后，确定无短路现象后最好再接通这一连接板。蓄电池室的地面防腐，蓄电
6、池室的通风、防冻、防高温、防爆和排水。蓄电池的调试：安装结束（蓄电池和控制器两侧都已接好）要测量蓄电池的电压，正负极性，并检查接线质量和安全性。开口电池还要测量电液比重；光伏电站安装完毕要先测量蓄电池总电压和单只电压。单只电压要求一致（静止开路电压的差别不得超过0.1V）。如果是固定式电瓶，还应当测量比重（充满后）和调整液面高度。安装完毕要将蓄电池盖盖好，以免失水。,蓄电池箱内安装,蓄电池落地和上架安装,光伏系统的安装、调试和运行（三）,控制器的安装：户用控制器一般已经安装在一体化机箱内。安装时注意先连接蓄电池，再连接太阳电池和输出，连接时注意正负极性并注意接线质量和安全性；光伏电站大型控制器
7、一般都经过远程运输，所以就位后先检查内部连线和螺丝是否松动，拧紧后再开始接线。大型控制器同样要求先接入蓄电池。连接太阳电池时应当将太阳电池的输入开关打在关断状态，以免拉弧。电站控制器一般都有防雷和抗干扰保护，因此就会有接地端，一定要接地（10欧姆）。控制器的调试：安装结束后，首先观察蓄电池的电压是否正常，然后测量充电电流，如果有条件，再观察蓄电池的充满保护和蓄电池欠压保护电压是否正确（一般出厂前已经调好）；光伏电站的大型控制器分为普通型和智能型。普通控制器只需要观察蓄电池电压、充电电流和放电电流，基本不须要调试。智能控制器在出厂前也已经调试好，一般现场也不须要调试，但可以检查一下电压设置点，温
8、度补偿系数的设置，和手动功能是否正常。智能控制器一般还具有远程通信功能，安装完毕一定要对通信功能进行调试（需要MODEM、电话和手提电脑）。,小型控制器接线,大型控制器的接线端子图,光伏电站微机监控系统,光伏电站微机监控系统,第二讲 光伏系统的安装、调试和运行（四）,逆变器的安装：小型户用逆变器一般已经安装在一体化机箱内。接线前先将逆变器的输入开关打至断开状态，然后接线，接线时注意正负极性并注意接线质量和安全性。接好线后首先测量从控制器过来的直流电的电压是否正常，如果正常，再打开逆变器的输入开关；光伏电站大型逆变器一般都经过远程运输，所以就位后先检查内部连线和螺丝是否松动，拧紧后再开始接线。接
9、线要求同小逆变器相同，但大功率逆变器一般都有防雷和抗干扰保护，因此就会有接地端，一定要接地（10欧姆）。逆变器的调试：安装结束后，如果输入直流电压正常，则在空载情况下（输出开关处于断开状态），打开逆变器的输出开关，等待逆变器的自检（大约然后测量输出电压，如果正常则检查负载电阻是否正常（电阻不得小于2欧姆），如果输出没有短路，则可以打开输出开关，使逆变器工作，然后观察逆变器的工作，30分钟后检查逆变器的温升；光伏电站大型逆变器的调试过程也大致相同，但光伏电站一般都配有交流配电柜，输出负载电阻的检查应当在配电柜调试完成后测量，线路电阻同样不得小于2欧姆。,大型逆变器的接线端子图,第二讲 光伏系统的
10、安装、调试和运行（五）,其他设备的安装：户用系统还应当包括灯具、开关、插座的安装，同样要注意电缆的选取，安装的可靠性和安全性；光伏电站还要安装交流配电柜、输出限荷器、避雷针、防雷箱、输电线路和进户线等。光伏发电系统安装和使用时的其它注意事项：1、光伏发电系统第一次安装后应当现将蓄电池充满（一般要充3 天），蓄电池充满后再开始正式使用；3、机间连接电缆的设计应当尽可能短，以减少电缆的损耗和成本。电缆的选取应当注意：导线压降小于3，导线温度 20度，考 虑导线的强度，机外连线不得低于0.25 mm2;2、使用过程中如果出现连续阴天，应当适当减少负荷 或适当缩短工作时间，尽可能避免蓄电池发生过放电。
11、,导线选取的计算,R LS：铜的电阻率0.0176 106欧姆.米（20 C）L：导线长度（米）S:导线截面积（平方米）V=I R如果：10KW的光伏电站，2000米远，导线多粗？假定 2000米处的负荷为2KW，则电流为：9.1A于是：220V 0.03=9.1 0.0176 106 2000/S S=48 mm2电压提高到1000V，则 S2.3 mm2电压提高到500V，则 S 9.4 mm2,第三讲 光伏系统常见故障及排除（一）,故障原因 闪电误操作 安装 技术设计 设备和部件质量 技术方案,第三讲 光伏系统常见故障及排除（二）,太阳电池的常见故障：外电极断路，内部断路，旁路二极管接反
12、，旁路二极管短路，热斑效应，接线盒脱落，导线老化，导线短路、断路，背膜开裂，EVA与玻璃分层进水，铝边框开裂，电池玻璃破碎，电池片或电极发黄（电阻增大），电池删线断裂，太阳电池被遮挡，太阳电池安装方向不对。,第三讲 光伏系统常见故障及排除（三）,蓄电池的常见故障：阀控密封电池：外壳开裂，极柱断裂，螺丝断裂，失水，漏液，胀气，不可逆硫酸盐化（充不进电，放不出电），电池内部短路。气阀质量不好，自放电率高。固定式铅酸电池：外壳开裂，失水率高，结冰冻裂（电液浓度低），不可逆硫酸盐化（充不进电，放不出电），电池内部短路，活性物质脱落（容量降低、造成短路）。,螺丝断在蓄电池极柱内,边远地区宜采用外螺栓连接
13、,阀控密封电池胀气和外壳开裂,第三讲 光伏系统常见故障及排除（四）,控制器的常见故障：运输损坏，高压损坏（太阳电池开路电压），蓄电池极性反接损坏，电源（开关电源）失效，雷击损坏，工作点设置不对或漂移，空气开关或继电器触点拉弧，无触点开关的晶体管损坏（耐压），霍尔传感器损坏，温度补偿失控。逆变器的常见故障：运输损坏，极性反接损坏，内部电源（开关电源）失效，雷击损坏，功率晶体管损坏（短路、冲击性负载、过热），输入电压不正常（过压、欠压），输出保险损坏（负载短路，线路短路），输入输出接头发热。,第三讲 光伏系统常见故障及排除（五）,系统的常见故障停止供电（现象：逆变器无输出。（配电柜、输出限荷器跳闸
14、）；可能原因：线路故障，用户端负载故障，蓄电池欠压，逆变器故障；检查办法：断开负载，检查设备和线路；故障排除：排除线路或负载故障后重新开机，逆变器自身的故障由用户自己或请厂家排除）；蓄电池亏电（现象：控制器告警，逆变器停机；原因：阴雨天过长，负荷过重，控制器故障，太阳电池输入端故障，连接线路故障，蓄电池本身故障；检查：分析天气和负荷，逐路检查太阳电池，检查控制器，逐一检查单体蓄电池；故障排除：修复故障点，补充充电（启动备用电源或停电检修）；注意：蓄电池一旦发生亏电，一定要完全充满后再恢复使用。一旦出现阴天，蓄电池电压明显下降，则应当采取措施（减少负荷或缩短供电时间），尽可能避免蓄电池过放电。雷
15、击：最可能损坏的设备排序：逆变器、控制器、太阳电池。解决办法：架设避雷针和增加线路防雷（自动恢复型）。,雷击对电路板的损坏,防雷措施,可恢复的防雷器不可恢复的防雷器,防雷隔离箱,防雷模块,第一组线路输入输出端子,第二组线路输入输出端子,防雷接地汇流排,防雷隔离箱技术参数标称通流量：20KA（820S），5次；最大通流量：50KA（820S），1次；响应时间：25nS;残压小于：600V；,第四讲 光伏系统的日常维护（一）,设备的日常维护和定期检查；让用户掌握系统的操作使用，对于光伏电站则应当建立电站的操作管理规程；让用户懂得使用光伏系统的常识，对于光伏电站则应当建立电站的供用电管理制度。户用系
16、统：安装3分使用7分光伏电站：建设3分管理7分,第四讲 光伏系统的日常维护（二）,太阳电池的日常维护1、每半个月应擦拭1次太阳电池表面，以保证其发电质量；2.应经常检查太阳电池板引线和封装质量以及方阵接线箱，用万用电表检查各个方阵支路的电压是否正常，如发现接线盒脱落、断线应及时修复。如发现电池板泄气或进水，应及时通知工程单位；3、严禁非工作人员打开接线箱；4、教育当地居民和小孩子，爱护光电站设备，严禁向太阳电池板投掷石块！严禁在太阳电池方阵场地放羊、放牛！,第十四讲 光伏系统的日常维护（三）,蓄电池的日常维护（1）要保持蓄电池室内清洁，防止尘土入内；应保持室内干燥和通风良好，光线充足，但不应使
17、日光直射到蓄电池上。（2）室内要严禁烟火，尤其在蓄电池处于充电状态时，不得将任何火焰或有火花发生的器械带入室内。（3）维护蓄电池时，维护人员应配戴防护眼睛和身体防护用具，使用绝缘工具，要防止触电，防止蓄电池短路和断路；电池上面不可放置金属工具。（4）应经常进行蓄电池正常巡视的检查项目 蓄电池外壳应完整、不倾斜，表面应清洁；应测定蓄电池的电压和蓄电池室的温度（10度30度）；检查充电电压、电流是否正常，有无过充电、过放电现象；各接头的连接应紧固，无腐蚀，并涂有凡士林油；工具、备品备件及防护用具是否完整良好。（5）正常使用蓄电池时应注意请勿使用任何有机溶剂清洗电池；切不可拆卸密封电池的安全阀或在电
18、池中加入任何物质；电池过放电后，应尽快电池充足电，以免影响电池容量；所有的维护工作必须由专业人员进行。对于固定式铅酸蓄电池要求定期检查液面补水和检查上盖。,第四讲 光伏系统的日常维护（四）,控制器、逆变器等电子设备的日常维护1、定期检查接线端子，保险是否松动；2、观察各个控制点是否准确；3、显示是否正常；4、机内温度、声音和气味是否异常；5、检查备品、备件和技术文件是否完好；6、定期检查防雷接地，雷雨季节的前后更为重要。输电线路的日常维护1、定期检查输电线路的干线和直线，不得有掉线、搭线、垂线、搭墙等现象；2、不得有私拉偷电现象；3、定期检查进户线和用户电表；4、定期抽查用户负载；5、开机发生
19、短路跳闸，必须排除故障后才能再次开机（线路电阻正常后）。,第四讲 光伏系统的日常维护（五）,光伏电站的操作管理规程（操作人员）1、电站设备配置、连接和相互位置和作用；2、供电和停电的开关机顺序；3、供电前和供电后应当观察的表头和指示；4、各个设备的操作和使用，不须要操作的也要注明；5、各个设备的日常维护；6、使用注意事项：白天开机，阴雨天，夏天，冬天，发生蓄电池欠压后如何处理，禁止哪些操作等；7、发电值班记录的填写；8、故障判断和简单故障排除；9、紧急事件的处理；10、少数民族文字。,第四讲 光伏系统的日常维护（六）,光伏电站的供用电管理制度（操作人员和用户）1、工作时间或电站供电时间（夏季、冬季、双休日等）；2、用户用电须知（禁止私拉，人走灯灭，禁止使用的电器、发生故障找电工等）；3、某些电器的分时使用（比如洗衣机规定在星期六和星期天的中午使用，计算机在周、三、五的上午使用等）；4、收费标准和缴费时间；5、奖惩制度；6、纠纷的解决；7、少数民族文字。,
