基于江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏電站系統電性能檢測的研究

鄭 駿 ,陸元明

（上海電力新能源發展有限公司,上海 200010）

基于江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏電站系統電性能檢測的研究

鄭 駿 ,陸元明

（上海電力新能源發展有限公司,上海 200010）

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

光伏電站；電性能檢測；電氣效率；電能質量

1 引言

豐縣蘇新9.8MWp生態農業光伏發電項目坐標為北緯34度，東經116度。該項目為集中式并網光伏發電系統，投產時間為2013年12月28。為了綜合檢測驗收太陽能光伏電站系統性能，本文主要從逆變器效率，電氣效率、電能質量、組串電流不平衡度、組件IV測試、絕緣電阻測試等幾個方面對光伏電站現場電性能進行了測試。

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塊組件串聯成為一串組串，每12串組串并聯接入1臺匯流箱，20臺匯流箱并聯接入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過變壓器升壓至35KV并入電網。

3 現場設備系統電性能檢查

3.1 逆變器效率

本次現場共隨機抽檢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臺匯流箱進行測試。

根據CNCA/CTS 0004-2009A《并網光伏發電專用逆變器技術條件》的要求，無變壓器型逆變器最大轉換效率應不低于96％。結合逆變器效率曲線的分析，逆變器轉換效率符合CNCA/CTS 0004-2009A要求。

3.2 逆電氣效率計算

根據逆變器效率的測試結果，結合現場輻照度的測量結果，得出系統的電氣效率計算結論如下：

系統電氣效率計算結論

3.3 電能質量

本次隨機對3個方陣逆變器的A、B、C三相交流輸出進行了電能質量測試，根據國家電網公司光伏電站接入電網技術規定（2009）和GBT_19939-2005_《光伏系統并網技術要求》的要求，電壓偏差為標稱電壓的±7％；電壓不平衡度應不超過1.3％，短時不超過2.6％；頻率偏差值允許士0.5Hz；電壓總畸變率限值為5％；直流電流分量不應超過其交流額定值的0.5％；長時間閃變限值為0.8，短時間閃變限值為1.0；當光伏系統中逆變器的輸出大于其額定輸出的50％時，平均功率因數應不小于0.9。

檢測數據均在標準要求范圍以內，電流諧波含量的值符合相關國家標準要求，所有逆變器輸出電能質量合格。

3.4 組串電流不平衡度

本次共隨機抽選10％組串進行運作測試，結果顯示，組串間工作電流不平衡度符合國家標準規定的5％，組串電流不平衡度合格。組串功率隨機測試結果顯示組串功率不平衡度高于國家標準規定的5％，說明電站存在一定量的失配損失，但與同類型電站相比，損失量并未占據太高比例。

3.5 組件IV測試

本次共隨機抽檢10塊組件，測試結果顯示絕大部分組件均已達到標稱功率240W，僅有3塊組件略微低于標稱功率，考慮現場檢測的復雜環境干擾，該結果屬于正常現象，組件總體質量與廠家所提供組件手冊一致。

3.6 絕緣電阻測試

根據國家標準規定，線纜間絕緣電阻需大于1兆歐，現場測試結果顯示所有被測匯流箱線纜絕緣電阻均已符合規范，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1405#匯流箱中有一個組串串聯組件數為14塊，該串開路電壓測試值偏差為8.9％、8區1606#匯流箱中有一個組串串聯組件數為13塊，該串開路電壓測試值偏差為12.0％，檢測結果不符合標準要求。

3.8 保護裝置和等電位聯接測試

該檢測結果顯示，部分區域組件的等電位電阻為無窮大，而部分區域組件等電位電阻在0.04歐，說明接地網絡部分接觸不良，可能影響保護裝置性能。此結論與現場檢查中發現接地線斷裂的結論一致。

3.9 發電量測試

組串IV測試與功率分析儀測試結果顯示，組串最大輸出功率平均為4kW，根據現場監測輻照量結合功率結算顯示，計算發電量與實際發電量數值相符。

光伏組串、匯流箱、逆變器、直流控制柜、交流配電柜等各節點發電量符合設計要求，結合現場監控系統的歷史數據、現場測量輻照度分析，日輻照量與各節點日發電量歷史數據正常，發電量測試合格。

4 綜合評價

本次光伏電站性能檢測結果顯示，江蘇豐縣蘇新9.8MWp光伏項目各項電性能及安全性均符合相關設計規范要求。局部系統接地性與各子陣標示存在一些不足需要改進。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，導致系統等電位體測試中，部分組件電位與系統電位不一致，可能影響系統接地性能。