光伏电站的故障排除工作：跟进最近的光伏杂志网络研讨会的问答

太阳能发电厂的运维有多种形式，电厂所有者在监控输出时寻求的粒度级别可以告知他们所需的技术类型。

图片：Pfalzsolar

污染，绝缘错误，旁路二极管损坏和模块串损坏只是太阳能发电厂运营商必须考虑的造成产量损失的部分可能原因。 pv杂志报道了使用当今的标准技术研究原因并发现故障的案例。SunSniffer的首席执行官Ingmar Kruse（于11月20日与pv杂志网络研讨会合作）正在开发一种新的监控技术，该技术可以分析模块解析的数据，从而实现更加自动化的O＆M服务。克鲁斯与Cobalt Energy Limited太阳能与能源存储运营总监John Davies以及Smart Solar Consulting的分析师GötzFischbeck一起，对网络研讨会中提出的四种案例进行了故障排除。

Davies指出了为什么IV测量通常对解决问题不是很有效，因此通常不是投资者应该要求的。在网络研讨会的后半部分，Kruse和Fischbeck就模块分解监控技术发表了他们的观点。

接下来是讨论中最有见地和最相关的问题和答案。

（单击此处收听网络研讨会并查看讨论的幻灯片演示）。

在两个单独的案例中，我们看到一个兆瓦级设备的热成像成本在500欧元至1,000欧元/兆瓦之间。你有什么经验？约翰·戴维斯（JD）：当然，在英国，整个站点范围内的航空热成像服务的费用从250英镑/兆瓦到450英镑/兆瓦不等。但是，在服务质量，数据输出和显示质量方面，承包商的价格和选择存在很大差异。通常情况下，您会得到所要支付的费用。

在进行热成像时，如何量化经济损失？检测（部分）故障的替代方法和最新技术是什么？京东作为运维服务提供商，我们的联系人将年度航空热成像技术纳入范围。我们通常计划在夏季的高辐射月份之前在春季末进行第一次春季维护，然后清洁模块，然后进行IR检查。这样，您可以从调查中获得最佳结果。

IR是一个很棒的工具，它使您能够以合理的成本评估整个站点。但是，IR方法在提供有关模块缺陷或劣化现象的结论性细节方面的有效性受到限制。IR会发现“垂头丧气的水果”，例如串出，组件掉出，二极管激活，然后几乎所有其他内容都是对热点的解释。在某些情况下，空中IR调查已在现场诊断出PID，然后业主在该位置要求我们的服务进行电致发光（EL）测试以验证PID。不幸的是，识别出的图案仅仅是这些特定模块上单元格的自然变化，温度差仅为1oC，这太小了而已不值得关注。在高电流和低电流下进行的EL图像明确证明这些模块中没有PID。因此，我们的建议是：在基于保修的索赔或涉及大量金钱的情况下，不要仅依靠热红外。投资于高质量的EL /闪光灯测试，您至少可以确定问题所在。

网络研讨会中出现的第一个故障排除案例中，热成像是发现不良旁路二极管的最佳方法吗？京东Cobalt Energy认为是的。如果要在没有任何模块级监视的站点上搜索激活的或有故障的旁路二极管，则这是最便宜，最快的方法。当然，与对整个站点进行字符串测试相比，它更便宜，更快捷。但是，仅仅为了将二极管发送出去并进行完整的现场调查而论，仅仅为了确定二极管问题，就很难证明无人机调查的成本是合理的。Drone IR使您能够看到串出，模块出局并指出您在哪里引起热点的问题。因此，在许多情况下，总的来说这是合理的。当然，如果您拥有Sunsniffer之类的基于模块的数字化系统，则无需使用无人机IR或进行字符串测试。

在提出的案例研究中，使用热像仪对故障的旁路二极管进行了定位：如果要改用Sunsniffer，您怎么知道模块输出端测得的电压降是由于二极管损坏而不是由于热点引起的？英格玛·克鲁斯（IK）：我们认识到二极管故障的确定性为99.5％。热点是各种原因的症状。二极管本身损坏会在模块上引起热点。但是，与其他故障原因一样，有缺陷的二极管也具有独特的特性。例如，二极管故障会导致电压突然下降，每个烧毁的二极管约为33％。

您计算出，如果没有Sunsniffer的拦截，有问题的旁路二极管将造成252,000欧元的损失。如果故障已经存在六年，那就是这种情况。那么，为什么您认为故障可能已经存在了这么长时间呢？它在字符串监视中显示的结果不清楚，并且使每个人都应该注意到的性能降低了4％。我知道：在一段时间内而不是立即发生性能比率下降4％的情况。现有的监视系统显然无法在一开始就检测到故障。仅当损失达到一定阈值时，才会注意到它们，就像这里的情况一样。但是直到认识到需要采取行动的这一点，损失才被高度累积。使用SunSniffer，每个有故障的二极管都会在发生故障的那一刻被检测到。可以立即采取行动或捆绑采取行动，而损失则可以降到最低。此外：如果不进行持续的模块监视和分析，则很可能在接下来的六年中继续发生相同的问题，从而导致损失逐渐增加，直到下一次IR检查为止。

哪种性能下降通常会触发故障排除措施？性能比率确定的不确定性是什么？京东当然，作为关键绩效指标的公关数据是我们需要关注的事情，但是通常回想起来是按月计算的。故障排除操作通常是通过监视系统警报和警报来触发的，这些警报和警报可以根据具体站点进行专门设置​​。如果字符串运行不正常，逆变器运行不正常，或者我们遇到工厂的某个区域停工，那么这将引发干预。

对于我们作为运维而言，PR纯粹是一种指示，表明如何有效设计工厂，该特定年份的辐照度水平以及我们能够提供多少“正常运行时间”。作为运维服务提供商，正常运行时间是我们唯一可以控制的事情。

绩效比在判断工厂产量方面有多有效？是否有新的更好的参数可用？我知道：绩效比率很好地表明了工厂的绩效。但是，为了使其可靠，应考虑许多变量。SunSniffer采用了不同的方法：我们拥有每个模块的质量数据–这意味着我们可以确定模块的质量以及所有字符串和逆变器数据。结果是对设备性能的非常精确的判断。

京东遵循《 SolarPower欧洲O＆M最佳实践指南》，O＆M合同已不再像现代O＆M合同中的标准PR那样。现在的重点是转向可用性（通常为99％）以及响应和纠正时间。这两个KPI都需要一个强大的工作管理系统以及与您的站点紧邻的熟练且有组织的资源。一个有趣的后勤挑战，随着您在不同位置的新站点而不断变化。

约翰·戴维斯（John Davies）在网络研讨会上介绍了多少业主要求其运维服务提供商进行IV曲线测量字符串和成本估算。您多久发现这些触发操作的测量问题？京东IV曲线测量是一种指示性方法，可为您提供一些错误提示，但它不够智能，无法通过单字符串测量来告诉您哪个模块有故障以及什么地方出了问题。该工具需要由熟练且经验丰富的太阳能技术人员使用，他们知道如何解释曲线和数据输出，以指出追寻该缺陷或故障的方向。除了这种复杂性外，它还取决于辐照度，因此您进行测试的机会有限，尤其是在英国天气情况下。我们估计我们在IV曲线的10-20％中发现不规则性。但是，这些可能会影响生产。