基于江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏電站系統(tǒng)電性能檢測的研究

鄭 駿 ,陸元明

（上海電力新能源發(fā)展有限公司,上海 200010）

基于江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏電站系統(tǒng)電性能檢測的研究

鄭 駿 ,陸元明

（上海電力新能源發(fā)展有限公司,上海 200010）

從逆變器效率、電氣效率、電能質(zhì)量、組串電流不平衡度、絕緣電阻測試等幾個(gè)方面對豐縣蘇新9.8MWp光伏電站電性能進(jìn)行了綜合檢測，研究了電站系統(tǒng)的整體性能。

光伏電站；電性能檢測；電氣效率；電能質(zhì)量

1 引言

豐縣蘇新9.8MWp生態(tài)農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電項(xiàng)目坐標(biāo)為北緯34度，東經(jīng)116度。該項(xiàng)目為集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，投產(chǎn)時(shí)間為2013年12月28。為了綜合檢測驗(yàn)收太陽能光伏電站系統(tǒng)性能，本文主要從逆變器效率，電氣效率、電能質(zhì)量、組串電流不平衡度、組件IV測試、絕緣電阻測試等幾個(gè)方面對光伏電站現(xiàn)場電性能進(jìn)行了測試。

2 光伏電站基本信息

豐縣蘇新9.8MWp光伏電站共安裝240Wp多晶硅組件43128塊，500kWp逆變器20臺，匯流箱200臺，直流配電柜10臺，交流配電柜20臺，35kV升壓變壓器10臺。組件支架采用C型鋼支架，組件安裝角度31°，每18塊組件串聯(lián)成為一串組串，每12串組串并聯(lián)接入1臺匯流箱，20臺匯流箱并聯(lián)接入1臺直流配電柜，匯流后接入2臺500KWp逆變器，逆變器輸出交流電經(jīng)過變壓器升壓至35KV并入電網(wǎng)。

3 現(xiàn)場設(shè)備系統(tǒng)電性能檢查

3.1 逆變器效率

本次現(xiàn)場共隨機(jī)抽檢3臺逆變器，編號分別為3號逆變器室#1逆變器，4號逆變器室#2逆變器，5號逆變器室#2逆變器。測試中分別閉合3號逆變器室#1逆變器10臺匯流箱、4號逆變器室#2逆變器10臺匯流箱、5號逆變器室#2逆變器10臺匯流箱進(jìn)行測試。

根據(jù)CNCA/CTS 0004-2009A《并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)條件》的要求，無變壓器型逆變器最大轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于96％。結(jié)合逆變器效率曲線的分析，逆變器轉(zhuǎn)換效率符合CNCA/CTS 0004-2009A要求。

3.2 逆電氣效率計(jì)算

根據(jù)逆變器效率的測試結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場輻照度的測量結(jié)果，得出系統(tǒng)的電氣效率計(jì)算結(jié)論如下：

系統(tǒng)電氣效率計(jì)算結(jié)論

3.3 電能質(zhì)量

本次隨機(jī)對3個(gè)方陣逆變器的A、B、C三相交流輸出進(jìn)行了電能質(zhì)量測試，根據(jù)國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（2009）和GBT_19939-2005_《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》的要求，電壓偏差為標(biāo)稱電壓的±7％；電壓不平衡度應(yīng)不超過1.3％，短時(shí)不超過2.6％；頻率偏差值允許士0.5Hz；電壓總畸變率限值為5％；直流電流分量不應(yīng)超過其交流額定值的0.5％；長時(shí)間閃變限值為0.8，短時(shí)間閃變限值為1.0；當(dāng)光伏系統(tǒng)中逆變器的輸出大于其額定輸出的50％時(shí)，平均功率因數(shù)應(yīng)不小于0.9。

檢測數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍以內(nèi)，電流諧波含量的值符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，所有逆變器輸出電能質(zhì)量合格。

3.4 組串電流不平衡度

本次共隨機(jī)抽選10％組串進(jìn)行運(yùn)作測試，結(jié)果顯示，組串間工作電流不平衡度符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5％，組串電流不平衡度合格。組串功率隨機(jī)測試結(jié)果顯示組串功率不平衡度高于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5％，說明電站存在一定量的失配損失，但與同類型電站相比，損失量并未占據(jù)太高比例。

3.5 組件IV測試

本次共隨機(jī)抽檢10塊組件，測試結(jié)果顯示絕大部分組件均已達(dá)到標(biāo)稱功率240W，僅有3塊組件略微低于標(biāo)稱功率，考慮現(xiàn)場檢測的復(fù)雜環(huán)境干擾，該結(jié)果屬于正?，F(xiàn)象，組件總體質(zhì)量與廠家所提供組件手冊一致。

3.6 絕緣電阻測試

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，線纜間絕緣電阻需大于1兆歐，現(xiàn)場測試結(jié)果顯示所有被測匯流箱線纜絕緣電阻均已符合規(guī)范，絕緣電阻測試合格。

3.7 組串極性測試

組串極性測試顯示，各組串間開路電壓范圍平均在610V左右，但有部分組串偏差較大，7區(qū)1405#匯流箱中有一個(gè)組串串聯(lián)組件數(shù)為14塊，該串開路電壓測試值偏差為8.9％、8區(qū)1606#匯流箱中有一個(gè)組串串聯(lián)組件數(shù)為13塊，該串開路電壓測試值偏差為12.0％，檢測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.8 保護(hù)裝置和等電位聯(lián)接測試

該檢測結(jié)果顯示，部分區(qū)域組件的等電位電阻為無窮大，而部分區(qū)域組件等電位電阻在0.04歐，說明接地網(wǎng)絡(luò)部分接觸不良，可能影響保護(hù)裝置性能。此結(jié)論與現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)接地線斷裂的結(jié)論一致。

3.9 發(fā)電量測試

組串IV測試與功率分析儀測試結(jié)果顯示，組串最大輸出功率平均為4kW，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測輻照量結(jié)合功率結(jié)算顯示，計(jì)算發(fā)電量與實(shí)際發(fā)電量數(shù)值相符。

光伏組串、匯流箱、逆變器、直流控制柜、交流配電柜等各節(jié)點(diǎn)發(fā)電量符合設(shè)計(jì)要求，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場測量輻照度分析，日輻照量與各節(jié)點(diǎn)日發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)正常，發(fā)電量測試合格。

4 綜合評價(jià)

本次光伏電站性能檢測結(jié)果顯示，江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏項(xiàng)目各項(xiàng)電性能及安全性均符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。局部系統(tǒng)接地性與各子陣標(biāo)示存在一些不足需要改進(jìn)。極少量組串功率不平衡度高于5％，可能造成少量失配損失。極少部分組件之間接地線生銹、斷裂，導(dǎo)致系統(tǒng)等電位體測試中，部分組件電位與系統(tǒng)電位不一致，可能影響系統(tǒng)接地性能。