如何快速?gòu)奶?yáng)能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析中找出陰影故障?
隨著智慧化物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，更多的硬件產(chǎn)品披上了智慧化的外衣，智慧化太陽(yáng)能供電系統(tǒng)也開始應(yīng)用于各種場(chǎng)所。離網(wǎng)供電系統(tǒng)的智慧化實(shí)現(xiàn)是將傳統(tǒng)的風(fēng)光互補(bǔ)供電、太陽(yáng)能供電架構(gòu)+物聯(lián)網(wǎng)+無(wú)線通訊技術(shù)的完美融合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的后臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與管理。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的太陽(yáng)能發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，可通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能供電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，環(huán)境參數(shù)，具備對(duì)蓄電池?cái)?shù)據(jù)、太陽(yáng)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)、負(fù)載電流、工作溫度等工作電源狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和上傳功能，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳OSD視頻畫面疊加顯示。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用分析后進(jìn)行設(shè)備故障報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)與故障預(yù)報(bào)，提供設(shè)備故障維修、決策和分析；具備對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制功能，可在預(yù)設(shè)條件或遠(yuǎn)程指令控制下開啟和關(guān)閉前端裝置的供電電源；系統(tǒng)同時(shí)支持遠(yuǎn)程自診，通過(guò)遠(yuǎn)程技術(shù)支持，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的記錄支撐了故障溯源分析，有效減少人工經(jīng)驗(yàn)判斷的誤差，實(shí)時(shí)監(jiān)控部件生命周期管理，便于及時(shí)更換部件及排除安全隱患，保障系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是可以隨時(shí)隨地了解太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還可從遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行圖形中，找到系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題，判斷故障的類型，從而快速及有針對(duì)性的解決問(wèn)題，降低項(xiàng)目損失及維護(hù)成本。言歸正轉(zhuǎn)，陰暗遮擋是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)最常見的一種故障，而動(dòng)態(tài)的陰影遮擋并不是一直都有，需要在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間觀察才能看到，但從太陽(yáng)能發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)參數(shù)中也可以找到規(guī)律。
什么是陰影遮擋？
由于受到云層，樹木，建筑物以及飛禽排泄物的影響，光伏陣列會(huì)受到局部陰影遮擋，這時(shí)候太陽(yáng)能組件接收的光照強(qiáng)度會(huì)發(fā)生改變，逆變器輸出功率降低。
陰影又分為主觀陰影和客觀陰影，主觀陰影又可以分為動(dòng)態(tài)陰影和靜態(tài)陰影，客觀陰影指因天氣原因而造成的光照強(qiáng)度減弱，比如云霧、雨雪等天氣，主觀陰影是由附近障礙物阻攔了陽(yáng)光直射而造成的陰影覆蓋，主觀靜態(tài)陰影特指組件表面的覆蓋物，如鳥糞、樹葉、灰塵、積雪等。主觀動(dòng)態(tài)陰影就是廣義的“陰影”，它由光伏系統(tǒng)周邊的高大建筑物，煙窗、樹林、電線桿，或者方陣前后排引起的，形狀隨太陽(yáng)的移動(dòng)而變化，一般中午太陽(yáng)直射時(shí)沒(méi)有，早晨或者傍晚有。
陰影遮擋對(duì)系統(tǒng)的影響
晶硅組件是由60或者72個(gè)電池片組成的，一般是20或者24個(gè)電池片構(gòu)成一串，每串都有一個(gè)旁路二極管，當(dāng)組件出現(xiàn)局部遮擋或者損壞時(shí)，由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧?，產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，電阻值增加，二極管兩端電壓升高而導(dǎo)通，讓其它正常組件所產(chǎn)生的電流通過(guò)，系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)電。
陰影遮擋系統(tǒng)參數(shù)的變化情況
當(dāng)陰影遮擋面積不大時(shí)：旁路二極管未導(dǎo)通，組串的工作電壓稍微升高，電流降低較大，功率下降到80%以上。
當(dāng)陰影遮擋面積較大時(shí)：旁路二極管導(dǎo)通，組串的電壓降低，電流稍微升高，但仍比正常的低。
當(dāng)陰影遮擋沒(méi)有時(shí)，電壓和電流立即恢復(fù)正常，功率曲線也恢復(fù)正常。
功率變化曲線如下圖所示：
其它故障
如組件損壞、臟污、組件衰減也會(huì)引起方陣功率下降，陰影遮擋有其獨(dú)有的特點(diǎn)：
（1）陰影剛開始時(shí)，一般都是電壓先升高，再下降，電流先下降，再上升，組串I-V曲線出現(xiàn)雙峰或者多峰。
（2）方陣功率下降，出現(xiàn)的時(shí)間有規(guī)律，一是有陽(yáng)光的時(shí)候，且陽(yáng)光強(qiáng)度越大，功率下降越多；二是每天出現(xiàn)的時(shí)間和恢復(fù)的時(shí)間都差不多。
出現(xiàn)陰影遮擋故障怎么辦
根據(jù)電路串聯(lián)原理，當(dāng)系統(tǒng)有一塊組件受到陰影遮擋時(shí)，整個(gè)MPPT回路發(fā)電都會(huì)受到影響，因此在太陽(yáng)能供電系統(tǒng)選址和設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)避開高大建筑、塔桿或樹木布置太陽(yáng)能組件，確保組件之間保持適當(dāng)?shù)男虚g距，對(duì)太陽(yáng)能組件形成陰影。
如果環(huán)境復(fù)雜，在太陽(yáng)能控制器的選擇上，勿選PWM太陽(yáng)能控制器，建議選擇MPPT太陽(yáng)能控制器，多組件發(fā)電系統(tǒng)也可選擇MPPT多路的太陽(yáng)能控制器，因?yàn)槊總€(gè)MPPT回路都是單獨(dú)跟蹤，不會(huì)影響其它回路。所謂的MPPT（Maximum Power Point Tracking）也就是最大功率點(diǎn)跟蹤。最大功率點(diǎn)跟蹤控制器，就是在控制器中設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠進(jìn)行智能運(yùn)算并實(shí)施隨時(shí)跟蹤的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控太陽(yáng)能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值（VI），通過(guò)輸出最高點(diǎn)的電能，使系統(tǒng)以最高的效率對(duì)蓄電池充電。大家都知道，給太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄電池充電，太陽(yáng)能組件的輸出電壓必須高于蓄電池的當(dāng)前電壓，如果太陽(yáng)能組件的電壓低于蓄電池的電壓，輸出電流就會(huì)接近0。而且，太陽(yáng)能組件的輸出并不是固定的，它是會(huì)隨著輻射強(qiáng)度，環(huán)境溫度等各種條件變化，傳統(tǒng)的太陽(yáng)能控制器其工作參數(shù)是設(shè)定了的，它以設(shè)定的參數(shù)方式（或以恒壓，或以恒流）來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能組件的電量轉(zhuǎn)移，不會(huì)根據(jù)周圍環(huán)境的變化而改變；所以，以固定的方式給轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能組件的能量，一方面容易造成太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄電池永遠(yuǎn)處于充不滿狀態(tài)，另一方面在天氣好光照強(qiáng)時(shí)不能充分利用太陽(yáng)能組件，造成系統(tǒng)浪費(fèi)。
優(yōu)秀的太陽(yáng)能控制器根據(jù)輻射強(qiáng)度，環(huán)境溫度和蓄電池電壓,對(duì)充放電進(jìn)行智能管理。能夠在不同充電模式下對(duì)太陽(yáng)能儲(chǔ)能蓄電池進(jìn)行充電,提高太陽(yáng)能組件最大充電效率,同時(shí)延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。真正實(shí)現(xiàn)保障供電系統(tǒng)高效發(fā)電，穩(wěn)定不掉電。
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