随着智慧化物联网时代的到来,更多的硬件产品披上了智慧化的外衣,智慧化太阳能供电系统也开始应用于各种场所。离网供电系统的智慧化实现是将传统的风光互补供电、太阳能供电架构+物联网+无线通讯技术的完美融合,实现远程化的后台数据监测与管理。

未蓝新能源基于物联网技术的太阳能发电远程监测管理系统,可通过传感器实时采集太阳能供电系统运行参数,环境参数,具备对蓄电池数据、太阳能系统数据、负载电流、工作温度等工作电源状态进行监测和上传功能,同时可实现数据回传OSD视频画面叠加显示。对数据进行调用分析后进行设备故障报警、设备状态预测与故障预报,提供设备故障维修、决策和分析;具备对设备的远程控制功能,可在预设条件或远程指令控制下开启和关闭前端装置的供电电源;系统同时支持远程自诊,通过远程技术支持,对实时数据的记录支撑了故障溯源分析,有效减少人工经验判断的误差,实时监控部件生命周期管理,便于及时更换部件及排除安全隐患,保障系统发电的稳定。

简单的来说就是可以随时随地了解太阳能供电系统的运行情况,还可从远程管理系统参数和运行图形中,找到系统可能存在的问题,判断故障的类型,从而快速及有针对性的解决问题,降低项目损失及维护成本。言归正转,阴暗遮挡是太阳能供电系统最常见的一种故障,而动态的阴影遮挡并不是一直都有,需要在现场长时间观察才能看到,但从太阳能发电远程监测管理系统参数中也可以找到规律。

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1、什么是阴影遮挡

由于受到云层,树木,建筑物以及飞禽排泄物的影响,光伏阵列会受到局部阴影遮挡,这时候太阳能组件接收的光照强度会发生改变,逆变器输出功率降低。

阴影又分为主观阴影和客观阴影,主观阴影又可以分为动态阴影和静态阴影,客观阴影指因天气原因而造成的光照强度减弱,比如云雾、雨雪等天气,主观阴影是由附近障碍物阻拦了阳光直射而造成的阴影覆盖,主观静态阴影特指组件表面的覆盖物,如鸟粪、树叶、灰尘、积雪等。主观动态阴影就是广义的“阴影”,它由光伏系统周边的高大建筑物,烟窗、树林、电线杆,或者方阵前后排引起的,形状随太阳的移动而变化,一般中午太阳直射时没有,早晨或者傍晚有。

2、阴影遮挡对系统的影响

晶硅组件是由60或者72个电池片组成的,一般是20或者24个电池片构成一串,每串都有一个旁路二极管,当组件出现局部遮挡或者损坏时,由发电单元变为耗电单元,产生热斑效应,电阻值增加,二极管两端电压升高而导通,让其它正常组件所产生的电流通过,系统继续发电。

3、阴影遮挡系统参数的变化情况

当阴影遮挡面积不大时:旁路二极管未导通,组串的工作电压稍微升高,电流降低较大,功率下降到80%以上。

当阴影遮挡面积较大时:旁路二极管导通,组串的电压降低,电流稍微升高,但仍比正常的低。 

当阴影遮挡没有时,电压和电流立即恢复正常,功率曲线也恢复正常。

 

功率变化曲线如下图所示:

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通过逆变器自带的I-V和P-V曲线扫描,也可以看到

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■其它故障,如组件损坏、脏污、组件衰减也会引起方阵功率下降,阴影遮挡有其独有的特点:

(1)阴影刚开始时,一般都是电压先升高,再下降,电流先下降,再上升,组串I-V曲线出现双峰或者多峰。

(2)方阵功率下降,出现的时间有规律,一是有阳光的时候,且阳光强度越大,功率下降越多;二是每天出现的时间和恢复的时间都差不多。

4、出现阴影遮挡故障怎么办

根据电路串联原理,当系统有一块组件受到阴影遮挡时,整个MPPT回路发电都会受到影响,因此在太阳能供电系统选址和设计过程中,应避开高大建筑、塔杆或树木布置太阳能组件,确保组件之间保持适当的行间距,对太阳能组件形成阴影。

如果环境复杂,在太阳能控制器的选择上,勿选PWM太阳能控制器,建议选择MPPT太阳能控制器,多组件发电系统也可选择MPPT多路的太阳能控制器,因为每个MPPT回路都是单独跟踪,不会影响其它回路。所谓的MPPT(Maximum Power Point Tracking)也就是最大功率点跟踪。最大功率点跟踪控制器,就是在控制器中设计了一个能够进行智能运算并实施随时跟踪的装置来实现实时监控太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),通过输出最高点的电能,使系统以最高的效率对蓄电池充电。大家都知道,给太阳能储能蓄电池充电,太阳能组件的输出电压必须高于蓄电池的当前电压,如果太阳能组件的电压低于蓄电池的电压,输出电流就会接近0。而且,太阳能组件的输出并不是固定的,它是会随着辐射强度,环境温度等各种条件变化,传统的太阳能控制器其工作参数是设定了的,它以设定的参数方式(或以恒压,或以恒流)来进行太阳能组件的电量转移,不会根据周围环境的变化而改变;所以,以固定的方式给转换太阳能组件的能量,一方面容易造成太阳能储能蓄电池永远处于充不满状态,另一方面在天气好光照强时不能充分利用太阳能组件,造成系统浪费。

优秀的太阳能控制器根据辐射强度,环境温度和蓄电池电压,对充放电进行智能管理。能够在不同充电模式下对太阳能储能蓄电池进行充电,提高太阳能组件最大充电效率,同时延长蓄电池使用寿命。真正实现保障供电系统高效发电,稳定不掉电。

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教你一招:如何快速从太阳能远程监测管理系统数据分析中找出-阴影故障

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