《光伏电站运行与维护》课件-教学课件：光伏组件连接与测试

光伏组件连接与测试主讲老师：邓开目录CONTENT01光伏电站智能运维系统02光伏发电系统工作原理03主要技术和功能特点目录CONTENT04光伏组件模块05光伏阵列模块06任务简介目录CONTENT07需求工器具及仪表08光伏组件串联设计方法09光伏组件连接与测试步骤01光伏电站智能运维系统一、光伏电站智能运维系统光伏电站智能运维系统以户用光伏电站为例，主要包括太阳能电池方阵、直流汇流箱、并网逆变器、并网配电箱等。02光伏发电系统工作原理二、光伏发电系统工作原理并网光伏发电系统是通过太阳能电池方阵受到太阳辐射产生光生伏特效应，将太阳能直接转化成直流电能。将一定数量方阵产生的直流电通过直流电缆送至直流汇流箱进行汇流，并对其监测（电流、电压等），汇流后的直流电送至逆变器，通过逆变器产生与电网电压、频率一致的交流电能，逆变后的交流电通过交流电缆送至并网配电箱经过计量后送至电网。系统工作原理光伏电站智能运维系统以户用光伏电站为例，主要包括太阳能电池方阵、直流汇流箱、并网逆变器、并网配电箱等。03主要技术和功能特点三、主要技术和功能特点1）支持多种串联方式模拟，具备短路保护功能；2）支持光伏组件部分损坏、二极管击穿、组件断路等常见故障仿真；3）最大支持4路组串模拟；4）支持组串回路低电压、无电压、极性反接、断路、短路等故障模拟。04光伏组件模块四、光伏组件模块光伏组件种类模拟光伏组件指标单位数据最大峰值功率Wp200开路电压（Voc）V36短路电流（Isc）ANA工作电压（Vmppt）V36最大工作电流（Imppt）A4峰值功率温度系数1/k-0.40开路电压温度系数1/k-0.29短路电流温度系数1/k+0.05光伏组件模拟模块如图所示，配置8块模拟光伏组件，模拟光伏组件内置专用开关电源最大输出功率200W，额定输出36V。05光伏阵列模块五、光伏阵列模块光伏阵列模块如图所示，由8块光伏组件通过不同的串联方式组成不同功率等级的光伏阵列。06任务简介六、任务简介任务目的了解光伏组件的工作原理；掌握光伏组件串联方法；掌握MC4连接器的制作；掌握使用万用表测量组件或组串开路电压的方法。任务内容完成2串4并的方阵连接方式；完成4组光伏组串延长线的制作；完成组串开路电压和极性的测量，并记录测量结果。07需求工器具及仪表七、需求工器具及仪表安装工具安装耗材序号工具使用目的1数字万用表测量组件、组串电压2MC4专用压接钳制作MC4连接器3剥线钳剥光伏专用电缆4MC4扳手拆卸及紧固连接器序号辅材使用目的1MC4连接器（公母）连接线缆与组件2光伏专用电缆（红黑）连接线缆与组件08光伏组件串联设计方法八、光伏组件串联设计方法计算光伏组件串联数范围，其计算公式如下，光伏组件串联数N（N取整数）应同时满足公式（1）和（2）计算的结果（公式源于《光伏发电站设计规范GB50797-2012》）；式（1）：式（2）：式中：Kv—光伏组件的开路电压温度系数（-0.29%/℃）；t—光伏组件工作条件下的极限低温（-30℃）；t'—光伏组件工作条件下的极限高温（40℃）；Vdcmax—逆变器允许的最大直流输入电压（600V）；Vmpptmin—逆变器MPPT电压最小值（50V）；Vmpptmax—逆变器MPPT电压最大值（500V）；Voc—光伏组件的开路电压（36V）；Vpm—光伏组件的工作电压（36V）；八、光伏组件串联设计方法

综上，光伏组件串联数N范围为：2≤N≤11（块），即满足本光伏系统启动光伏组件最小串联数为2块。根据式（2）计算，得：1.45≤N≤11.97根据式（1）计算，得：N≤14.37，即N=14：09光伏组件连接与测试步骤九、光伏组件连接与测试步骤步骤①：在光伏组件模块区，测量单块光伏组件开路电压，正常应为36V左右。然后将8块光伏组件连接成4个组串，每个组串采用2块组件串联；九、光伏组件连接与测试步骤步骤②：完成组件串联接线后，使用万用表直流电压档测量PV1、PV2、PV3、PV4组串的开路电压和极性，将万用表红色探针连接组串正极端子，黑色探针连接组串负极端子，观察电压示数（注意：“+”表示极性正确，“-”表示极性不正确），并记录开路电压数值。光伏组串开路电压测试记录表组串编号开路电压（V）组串编号开路电压（V）PV1PV3PV2PV4九、光伏组件连接与测试步骤步骤③：从耗材箱内取出红、黑颜色的4mm²光伏专用电缆各一卷，分别裁剪长度适宜的红色、黑色光伏专用电缆各4根；九、光伏组件连接与测试步骤步骤④：制作MC4连接器；将裁剪好的8根光伏专用电缆用剥线钳将两端各剥去7mm，套上插针（注意区分正负极插针）；利用专用压线钳将插针和电缆压接牢固；将电缆穿过电缆密封套，插入MC4连接器听到卡擦声后代表已扣紧，轻拉线缆确保已连接紧固，用专用扳手将密封套和连接器紧固。九、光伏组件连接与测试步骤步骤⑤：将制作好的红色延长线的负极端子与组件串的正极端子连接，将黑色延长线的正极端子与组件串的负极端子连接；步骤⑥：使用万用表直流电压档测量PV1、PV2、PV3、PV4组串的开路电压和极性，将万用表红色探针连接组串正极端子，黑色探针连接组串负极端子，观察电压示数（注意：“+”表示极性正确，“-”表示极性不正确），并记录开路电压数值；组串编号开路电压（V）组串编号开路电压（V）PV