Til tross for god konstruksjon finnes det ikke systemer som er feilfrie. Det er der kommisjonering kommer inn, da etableres det et referansegrunnlag for ytelse, som kunden godtar og kan følge opp med vedlikehold. Kommisjonering er ikke bare viktig for fotoelektrisk systemytelse, men også for utstyrets levetid, sikkerhet, avkastning og garantier.
Trinn 1: Fotoelektrisk systemdesign og produksjon
Når du skal finne forventet produksjon for anlegget ditt, fastslår du solenergiressursene og tar hensyn til skygge som kan forekomme på panelene. Solenergiressursen måles i antall timer med maksimal solinnstråling, som er antall timer per dag installasjonen leverer 1000 W per kvadratmeter. For eksempel er solenergiressursen i mange deler av California svært god: 6000 W per kvadratmeter, eller 6 timer med maksimal solinnstråling. Bruk Fluke IRR-1 solinnstrålingsmåler til å finne den faktiske solinnstrålingen (watt/m2) og skyggeforholdene på stedet for å utvikle et referansegrunnlag.
La oss si at du har en solcelleinstallasjon på 10 kW. Du kan beregne forventet årsproduksjon ved å multiplisere installasjonens 10 kW x 6 timer maksimal solinnstråling x 365 dager i året x 0,85 (15 % reduksjon på grunn av effekttap i kabling og vekselretter). Dette anlegget skal kunne produsere 18 615 kWh energi i året, eller 51 kWh per dag.
Trinn 2: Måling av fotoelektrisk ytelse
Når anlegget er installert, må du kontrollere at det fungerer som det skal ved å måle de elektriske størrelsene og den faktisk leverte effekten fra solcellene.
Ytelsen til en solcelleinstallasjon er basert på strøm-spenning-karakteristikken (IV-kurven). Ikke bare omformer en vekselretter likestrøm til vekselstrøm, den maksimerer også effekten ved å fange opp den strømmen og spenningen – siden effekt er spenning x strøm – som gjør at strengen produserer mest effekt. Kortslutningsstrømmen (Isc) er maksimal strøm fra en celle. Det produseres ingen effekt, fordi det ikke er noen spenningsforskjell: De positive og negative ledningene er i kontakt. Spenningen ved åpen krets (Voc) er den maksimale spenningen fra en celle: Det produseres ingen effekt; fordi kretsen er åpen. Punktet der modulen produserer mest effekt, kalles maksimaleffektpunktet (mpp).
For å vite om en installasjon fungerer slik den ble designet, må du vite Voc og Isc, som er oppført på modulens datablad. Voc og Isc måles før og etter installering.
Voc måles ved å bruke strømtangen Fluke 393 FC CAT III til å fastslå spenningen mellom de positive og negative terminalene. 393 FC er klassifisert til CAT III 1500 V / CAT IV 600 V, som gjør den trygg og pålitelig å måle med i CAT III-omgivelser, som solcelleinstallasjoner. Bruk Fluke 64 MAX IR-termometer til å finne modulens temperatur for å ta høyde for temperaturens virkning på Voc (lavere temperatur betyr høyere spenning, og omvendt). 393 FC gir et lydvarsel for polaritet når du tester Voc. Hvis den reverseres, kan sammenkoblingsboksen eller andre kretser bli seriekoblet utilsiktet, det fører til spenninger over maksimal inngangsspenning for vekselretteren.
Når du skal teste Isc, kobler du fra alle parallellkretser og kortslutter kretsen på en trygg måte. Mål strømmen mellom de positive og negative terminalene med et multimeter. Still inn bryteren til høyere strøm enn forventet. Registrer verdiene for Isc og Voc i Fluke Connect™-appen, og lagre dem for trendvising og rapportering.
Sjekk ledernes isolasjonsresistans, forbindelsen mellom moduler og mellom moduler og stativer, og resistansen til jord. Bruk jordtangen Fluke 1630-2 FC til å måle jordresistans for å sikre at resistansen er lavere enn 25 ohm.
Trinn 3: Diagnostisering av variasjoner
Selv om det er riktig installert, kan det hende at et solcelleanlegg ikke oppnår forventet mengde elektrisk energi. Det er svært viktig at en modul har den spesifiserte elektriske karakteristikken, fordi en vekselretter har en minste og største inngangsstrøm, og lavere og høyere strømstyrker enn disse fører til at det ikke produseres effekt.
Scenario 1: Spenningen ved åpen krets eller kortslutningsstrømmen er høyere eller lavere enn oppgitt i databladet
I dette tilfellet har strengen én eller flere moduler der karakteristikken ikke samsvarer med spesifikasjonene. Hvis spenningen ved åpen krets er utenfor området, betyr det at vekselretteren kanskje ikke produserer effekt. Hvis kortslutningsstrømmen er utenfor området, kan det bety at modulene ikke passer sammen, og det kan redusere anleggets ytelse fordi strengens strøm begrenses av modulen med lavest strøm. Finn og skift ut modulene.
Scenario 2: Effekten er lav
Hvis du ser at effekten er lavere enn forventet, kan du ha et problem. Du kan forvente noe variasjon i effekten, men konsekvent lavere effekt enn forventet kan være et tegn på at det er noe galt med strengen, en jordfeil eller skygge.
Én årsak kan være heteflekker, akkumulering av strøm og varme på en kortsluttet celle, som fører til redusert ytelse og kanskje brann. Termokameraer som Fluke Ti480 PRO eller TiS75+ kan finne heteflekker raskt.
Jordfeil kan være en annen årsak, men de er vanskeligere å diagnostisere, og krever testing av spenning og strøm i hver leder og utstyrets jordleder (EGC) som leder lekkstrøm til jord. Spenning og strøm på EGC tyder på jordfeil. Jordfeil kan inntreffe på grunn av skadet lederisolasjon, feilinstallering, ledninger i klem, og vann, så det opprettes elektrisk forbindelse mellom en leder og EGC. Finn årsaken til problemet, og skift ut de skadde ledningene eller utbedre forholdene.
Andre årsaker til lav effekt kan være skygge eller at anlegget ditt har feil vinkel eller himmelretning (kompassretning). Bruk Solar Pathfinder til å finne eventuelle nye kilder til skygge, og fjern dem om det er mulig. Det er kanskje ikke mulig å endre anleggets vinkel og himmelretning for å rette panelene mer direkte mot sola, men du bør vite vinkelen og kompassretningene for å etablere et referansegrunnlag til senere bruk.
I storskala solkraftanlegg går strømmen fra en solecelleinstallasjon gjennom transformatorer etter vekselretting, for å øke spenningen, og deretter til koblingsutstyr og kabler med middels spenning, der redusert isolasjonsresistans er et vanlig problem. Bruk Fluke 1555 FC 10 kV isolasjonstester som kan teste opp til 10 000 V, til å teste kabler med middels og høy spenning.
For anlegg med batterier, sammenligner du forventet batterispenning og ladetilstand med de faktiske verdiene ved hjelp av en Fluke serie 500 batterianalysator.