Untuk menganalisis kurva I-V dalam sistem fotovoltaik, gunakan perunut kurva I-V untuk membandingkan kurva terukur dengan kurva standar atau yang diprediksi, dengan mempertimbangkan pengaruh lingkungan seperti bayangan atau suhu.
"Flowchart Penyelesaian Masalah Array PV" merupakan panduan komprehensif yang dikembangkan berdasarkan pengalaman lapangan ekstensif, tinjauan literatur terkait keandalan modul PV, dan masukan dari para pakar di National Renewable Energy Laboratory (NREL). Perunut Kurva I-V, seperti Fluke Solmetric PVA-1500, menyediakan informasi detail untuk mengidentifikasi masalah kinerja perangkat keras dalam sistem fotovoltaik. Namun, faktor-faktor seperti bayangan, kotoran, iradiansi, suhu, dan teknik pengukuran bisa mempersulit pengukuran kinerja PV
Unduh Panduan Flowchart
Masing-masing dari enam jenis deviasi kurva I-V yang dibahas dalam artikel ini akan ditunjukkan di sini. Setiap deviasi diberi nomor sesuai dengan urutan pembahasannya dalam flowchart.
Memperoleh Kurva I-V yang Berguna
Pertama, pastikan pengujian menghasilkan kurva I-V yang berguna. Jika tidak, pastikan kabel pengujian terhubung dengan benar. Jika sudah, rangkaian sumber mungkin belum tersambung dengan benar. Pastikan sekring seri telah terpasang; jika sudah, periksa kontinuitas sekring tersebut. Jika sekring seri tidak bermasalah, kemungkinan masalahnya ada pada kabel rangkaian sumber. Sebelum menguji modul yang gagal, Anda mungkin ingin memeriksa interkoneksi modul yang terbuka dan mencari tanda-tanda kerusakan, seperti bekas terbakar.
Dalam kasus yang jarang terjadi, pengujian menghasilkan kurva I-V yang menunjukkan penurunan vertikal yang tajam atau lonjakan ke bawah. Penyebabnya mungkin karena interkoneksi listrik yang terputus-putus, seperti kabel pengujian yang berantakan atau kesalahan pada penyambungan kabel. Jika koneksi terputus-putus terjadi di rangkaian sumber PV, isolasi rangkaian dan lakukan perbaikan yang diperlukan.
Kondisi & Kinerja Normal
Untuk masalah kinerja lapangan, diperlukan standar perbandingan, biasanya berdasarkan data pelat nama modul atau pengukuran dari rangkaian terdekat. Perunut kurva I-V seperti Fluke Solmetric PVA-1500 menggunakan perangkat lunak untuk memprediksi karakteristik kinerja dalam kondisi pengujian standar, dengan penyesuaian untuk kondisi lapangan. Bentuk kurva I-V yang normal dan faktor kinerja antara 90% hingga 100% biasanya menunjukkan bahwa rangkaian atau modul sumber PV berfungsi dengan baik.
Mengidentifikasi Deviasi Kurva I-V
Beberapa jenis deviasi kurva I-V bisa terjadi, masing-masing dengan beberapa kemungkinan penyebab. Deviasi ini bisa berupa undakan atau lekukan pada kurva, yang mengindikasikan ketidaksesuaian arus karena masalah seperti bayangan atau sel surya yang rusak.
1. Kurva I-V Berundak
Jenis deviasi pertama adalah lekukan atau undakan pada kurva I-V. Deviasi ini menunjukkan adanya ketidaksesuaian arus dalam rangkaian pengujian. Undakan pada kurva terjadi ketika dioda bypass aktif dan mengalirkan arus melewati sel-sel yang lebih lemah atau menerima lebih sedikit cahaya. Jumlah dan lebar undakan bervariasi tergantung kerapatan dan luas bayangan. Ada beragam kondisi yang menyebabkan ketidaksesuaian arus, termasuk penumpukan kotoran yang tidak merata, bayangan parsial, sel atau string sel yang rusak, atau dioda bypass yang mengalami arus pendek.
2. Arus Hubung Singkat yang Rendah
Pada kurva I-V yang normal, nilai Isc (arus hubung singkat) yang lebih rendah dari yang diperkirakan bisa disebabkan oleh kesalahan operator, pengukuran iradiasi yang buruk, bayangan atau kotoran, atau masalah kinerja modul. Karena beberapa penyebab ini bisa diatasi, flowchart penyelesaian masalah akan membahas jenis deviasi kedua ini terlebih dahulu.
3. Tegangan Rangkaian Terbuka yang Rendah
Jenis penyimpangan ketiga dalam flowchart penyelesaian masalah adalah nilai Voc (tegangan hubung singkat) yang rendah. Pengukuran suhu sel yang keliru, kemungkinan besar akan menyebabkan Voc yang rendah. Selain itu, bayangan dapat menyebabkan penurunan nilai Voc dalam keadaan pengujian tertentu. Masalah perangkat keras juga bisa terjadi. Meskipun demikian, tegangan rangkaian terbuka memiliki salah satu tingkat penurunan kinerja yang paling lambat dari semua parameter modul PV, karenanya Anda harus mempertimbangkan penyebab lain sebelum menyimpulkan adanya hubungan sebab akibat antara degradasi sel dan nilai Voc yang rendah.
4. Lengkung Membulat
Daerah lengkung yang lebih bulat dari yang diperkirakan menunjukkan jenis deviasi kurva I-V keempat. Sering kali sulit untuk menentukan apakah daerah lengkung yang lebih bulat merupakan gangguan kurva I-V yang jelas atau hanyalah ilusi yang disebabkan oleh perubahan kemiringan kurva. Lengkung yang membulat sendiri kemungkinan besar merupakan indikasi dari proses penurunan kinerja panel surya. Anda harus menguji ulang dan memantau rangkaian secara berkala untuk mengidentifikasi dan melacak tren.
5. Rasio Tegangan Rendah
Jenis deviasi kelima pada kurva I-V ditunjukkan dengan kemiringan yang lebih rendah dari yang diperkirakan pada bagian vertikal kurva. Anda dapat mendeteksi kondisi ini dengan membandingkan secara visual kurva yang diukur dan yang diperkirakan, atau dengan membandingkan nilai rasio tegangan di seluruh populasi pengukuran string, dengan catatan bahwa kurva harus bebas dari undakan akibat efek ketidaksesuaian. Untuk menghitung rasio tegangan: VMP ÷ VOC. Rasio tegangan merupakan metrik yang tepat untuk mengidentifikasi string dengan kemiringan yang tidak normal pada bagian vertikal kurva I-V.
6. Rasio Arus Rendah
Jenis penyimpangan terakhir pada kurva I-V ditandai dengan kemiringan yang lebih curam dari yang diperkirakan pada bagian horizontal kurva. Anda bisa mendeteksi kondisi ini dengan membandingkan secara visual kurva yang diukur dan yang diprediksi, atau dengan membandingkan nilai rasio arus di seluruh populasi pengukuran string, selama kurva tersebut bebas dari undakan akibat efek ketidaksesuaian. Untuk menghitung rasio arus: IMP ÷ ISC Rasio arus merupakan metrik yang tepat untuk mengidentifikasi string dengan kemiringan yang tidak normal pada bagian horizontal kurva I-V. Sebelum mencari masalah perangkat keras, pastikan dulu bahwa kesalahan bayangan, kotoran, dan pengukuran iradiasi bukanlah penyebabnya.
Penggunaan Perunut Kurva I-V dalam Pemecahan Masalah
Perunut kurva I-V, seperti Fluke Solmetric PVA-1500, berperan penting dalam penyelesaian masalah sistem PV. Alat ini tidak hanya memberikan data detail untuk mengidentifikasi masalah tetapi juga membantu dalam mendokumentasikan dan memantau kinerja sistem secara berkala.
Penyelesaian masalah yang efektif pada sistem PV membutuhkan pemahaman menyeluruh tentang faktor perangkat keras dan faktor lingkungan. Menggunakan alat canggih seperti Fluke Solmetric PVA-1500 dan mengikuti metodologi terstruktur dapat secara signifikan meningkatkan akurasi dan efisiensi dalam mendiagnosis dan menyelesaikan masalah kinerja pada sistem fotovoltaik.