Efterhånden som solcelle arrays ældes, er der mange potentielle årsager til system underperformance. Visse årsager kan forventes, såsom tab som følge af tilsmudsning eller langsigtet nedbrydning af arrays. Nogle kan være uventede, såsom bypass diodefejl, revnede moduler osv. Da I-V kurve-tracere fanger alle strøm- og spænding driftspunkter for en solcellekilde, er de på fremragende vis i stand til at identificere symptomer på underperformance i solcellesystemer.
Hvert moduldatablad indeholder en I-V modelkurve, der repræsenterer alle de strøm- og spændingskombinationer, hvorved du kan betjene eller belaste modulet under standardtestforhold (STC). Når en målt I-V kurve afviger betydeligt i højde, bredde eller form fra den forudsagte I-V kurve—som er baseret på I-V modelkurven, men justeret for faktiske strålings- og temperaturforhold—giver afvigelsens karakter fingerpeg om potentielle performance problemer. I-V kurve-tracere, såsom Fluke Solmetric PVA-1500, er afgørende for at detektere disse symptomer på underperformance.
Fluke Solmetrisk PVA 1500 V PV Analysator Kit med Fluke SolSensor
Sikkerhedsovervejelser i forbindelse med fejlfinding af solcelleanlæg
Sikkerhed er altafgørende ved arbejdet med elektriske systemer. Det er vigtigt at forstå solcelleanlæggets opbygning og drift ved hjælp af korrekt klassificeret testudstyr og overholdelse af sikkerhedsstandarder som NFPA 70 E. Brug af I-V kurve-tracere, som Fluke Solmetric PVA-1500, kan øge sikkerheden sammenlignet med andre testmetoder, da den giver mulighed for test, uden at kredsløbene behøver at være under inverter belastning.
Grundlæggende testprocedure
I kommercielle solcelle- og forsyningsstørrelse anlæg måles I-V kurvespor typisk i elektrisk isolerede kombinationsskabe. Hvis f.eks. monitorering på zone-niveau eller termografi fra luften indikerer underperformance i et kombinationsskab, kan det markeres til inspektion. Når det er isoleret, kan visuelle inspektioner efterfulgt af I-V kurve-tracing identificere kredsløb med underperformance. Kalibrerede performancemålinger omfatter montering af en strålingssensor i array plan og fastgørelse af en temperatursensor på bagsiden af et modul. Hvert solcelle kildekredsløb testes individuelt, og processen tager helt ned til 10 til 15 sekunder pr. kredsløb, og data gemmes elektronisk.
Normal form og performance
For at identificere problemer med performance i felten, skal du have en standard til sammenligning. I fejlfindingssituationer kan du bruge målinger, der er foretaget på solcelle kildekredsløb i nærheden til sammenligning. Modultypeskilt data er dog generelt grundlaget for sammenligning, især når du benchmarker performance over tid.
Før du udfører en I-V kurvetest, skal du angive, hvilket modul du tester, og hvor mange moduler der er serie- eller parallelforbundet. Baseret på disse og andre konfigurerede inputs beregner softwaren de forventede performanceegenskaber—f.eks. ISC, IMP, VOC, VMP og PMP—under standardtestforhold. Da forholdene i felten uvægerligt adskiller sig fra fabrikkens testforhold, anvender I-V kurve-tracere matematiske modeller til at tage højde for faktiske strålings- og temperaturforhold i felten og generere en forudsagt I-V kurve og maks. effektværdi for det solcelle kildekredsløb eller -modul, der testes.
Hvis et solcelle kildekredsløb eller -modul fungerer normalt, har dets I-V kurve en normal form. Desuden vil den maksimale ratede udgangseffekt, som kurve-traceren beregner ud fra I-V dataene, nøje tilnærme sig den forventede maksimale effekt. Vi bruger performancefaktoren (PF) i denne sammenhæng til at kvantificere, hvor godt en målt I-V kurve stemmer overens med en forudsagt kurve. Den rapporteres som en procentdel og beregnes ved hjælp af den målte og forventede maksimale effekt (PMP) som vist i ligningen PF = (målt PMP ÷ forudsagt PMP) × 100. En normal kurveform og en performancefaktor mellem 90% og 100% indikerer, at et solcelle kildekredsløb eller -modul fungerer korrekt og ikke er alvorligt skyggelagt eller tilsmudset.