光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，主要用于解決無(wú)電或者少電地區(qū)居民基本用電問(wèn)題。光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、支架、控制器、逆變器、蓄電池以及配電系統(tǒng)組成。與光伏并網(wǎng)系統(tǒng)相比，離網(wǎng)系統(tǒng)多了控制器和蓄電池，逆變器直接帶動(dòng)負(fù)載，因此電氣系統(tǒng)更復(fù)雜。由于離網(wǎng)系統(tǒng)可能是用戶唯一的用電來(lái)源，用戶對(duì)系統(tǒng)依賴性大，因此離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行要更加可靠。


離網(wǎng)系統(tǒng)常見(jiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題


光伏離網(wǎng)系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)格，要根據(jù)用戶的需求去設(shè)計(jì)，主要考慮組件、逆變器、控制器、蓄電池，電纜、開(kāi)關(guān)等設(shè)備的選型和計(jì)算。設(shè)計(jì)之前，前期工作要做好，需要先了解用戶的負(fù)載類型和功率，安裝地點(diǎn)的氣候條件，用戶的用電量，需求弄清楚后，方可做好方案。


1、組件的電壓和蓄電池的電壓要匹配，PWM型控制器太陽(yáng)能組件和蓄電池之間通過(guò)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)相連接，中間沒(méi)有電感等裝置，組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-2.0倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-50V之間，MPPT控制器，中間有一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管和電感等電路，組件的電壓是蓄電池的電壓1.2-3.5倍之間，如果是24V的蓄電池，組件輸入電壓在30-90V之間。


2、組件的輸出功率和控制器的功率要相近，如一個(gè)48V30A的控制器，輸出功率為1440VA，組件的功率應(yīng)該在1500W左右。選擇控制器時(shí)，先看蓄電池的電壓，再用組件功率除以蓄電池的電壓，就是控制器的輸出電流。


3、如果一臺(tái)逆變器功率不夠，需要多臺(tái)逆變器并聯(lián)，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)輸出連接負(fù)載，每個(gè)逆變器輸出端電壓和電流相位和幅值都不一樣，逆變器如果輸出端并聯(lián)，要加上有并機(jī)功能的逆變器。

離網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題


1逆變器LCD沒(méi)有顯示01


故障分析


沒(méi)有蓄電池直流輸入，逆變器LCD電源是由蓄電池供電的。


02可能原因


(1)蓄電池電壓不夠。蓄電池剛出廠時(shí)，一般都會(huì)充滿電，但蓄電池如果長(zhǎng)時(shí)間不用，也會(huì)慢慢放完(自放電)。離網(wǎng)系統(tǒng)電壓有12V、24V、48V、96V等多種，有的應(yīng)用要多個(gè)蓄電池串聯(lián)才到滿足系統(tǒng)電壓，如果連接電纜沒(méi)做好，也會(huì)造成蓄電池電壓不夠。


(2)蓄電池端子接反。蓄電池端子有正負(fù)兩極，一般是紅色接正極，黑色接負(fù)極。


(3)直流開(kāi)關(guān)沒(méi)有合上或開(kāi)關(guān)故障。


03


解決辦法


(1)如果是蓄電池電壓不夠，系統(tǒng)不能工作，太陽(yáng)能不能給蓄電池充電，要去另外找一個(gè)地方先把蓄電池充到30%以上。


(2)如果是線路的問(wèn)題，用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量各個(gè)蓄電池電壓。電壓正常時(shí)，總電壓是各蓄電池電壓之和。如果沒(méi)有電壓，依次檢測(cè)直流開(kāi)關(guān)，接線端子，電纜接頭等是否正常


(3)如果蓄電池電壓正常，接線正常，開(kāi)關(guān)也打開(kāi)了，逆變器還是沒(méi)有顯示，則可能是逆變器發(fā)生故障，要通知廠家檢修。


2蓄電池不能充電


01故障分析


蓄電池是通過(guò)光伏組件和控制器，或者市電和控制器來(lái)充電的。


02可能原因


(1)組件原因：組件電壓不夠，陽(yáng)光偏低，組件和直流電纜接線不好。


(2)蓄電池電路接線不好。


(3)蓄電池已充滿，達(dá)到最高電壓。


03解決辦法


(1)依次檢測(cè)直流開(kāi)關(guān)、接線端子、電纜接頭、組件、蓄電池等是否正常。如果有多路組件，要分開(kāi)單獨(dú)接入測(cè)試。


(2)當(dāng)蓄電池達(dá)到滿荷電時(shí)，就不能再充電了，但不同的蓄電池充滿電時(shí)電壓不一樣，如額定電壓為12V的蓄電池，充滿電時(shí)電壓在12.8~13.5V之間，主要和蓄電池滿荷電時(shí)的電解液比重有關(guān)。要根據(jù)蓄電池的型號(hào)調(diào)整最高限壓。


(3)輸入過(guò)流：蓄電池的充電電流一般為0.1C-0.2C，最大不超過(guò)0.3C，例如1節(jié)鉛酸蓄電池12V200AH，充電電流一般在20A到40A之間，最大不能超過(guò)60A。組件功率要和控制器功率相配合。


(4)輸入過(guò)壓：組件輸入電壓過(guò)高，檢查電池板電壓，若確實(shí)高，可能原因?yàn)殡姵匕迮渲么當(dāng)?shù)過(guò)多，減少電池板串?dāng)?shù)


3逆變器顯示過(guò)載或者不能啟動(dòng)01


故障分析


負(fù)載功率大于逆變器或者蓄電池功率。


02可能原因


(1)逆變器過(guò)載：逆變器過(guò)載超出時(shí)間范圍，負(fù)載功率超出最大值，調(diào)整負(fù)載大小。


(2)蓄電池過(guò)載：放電電流一般為0.2C-0.3C，最大不超過(guò)0.5C，1節(jié)12V200AH鉛酸蓄電池，輸出最大功率不超過(guò)2400W，不同的廠家，不同的型號(hào)，具體的數(shù)值也不一樣。


(3)負(fù)載是電梯之類的負(fù)載不能直接和逆變器輸出端相連接，因?yàn)殡娞菰谙陆禃r(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)入逆變器時(shí)，對(duì)逆變器有損壞。如果必須要用離網(wǎng)系統(tǒng)，建議在逆變器和電梯電動(dòng)機(jī)之間加一個(gè)變頻器。


(4)感性負(fù)載啟動(dòng)功率過(guò)大。


03解決辦法


負(fù)載的額定功率要低于逆變器功率，負(fù)載的峰值功率不能大于逆變器額定功率的1.5倍。


蓄電池常見(jiàn)問(wèn)題


1短路現(xiàn)象及原因


鉛酸蓄電池的短路是指鉛酸蓄電池內(nèi)部正負(fù)極群相連。鉛酸蓄電池短路現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：


開(kāi)路電壓低，閉路電壓(放電)很快達(dá)到終止電壓。大電流放電時(shí)，端電壓迅速下降到零。開(kāi)路時(shí)，電解液密度很低，在低溫環(huán)境中電解液會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。充電時(shí)，電壓上升很慢，始終保持低值(有時(shí)降為零)。充電時(shí)，電解液溫度上升很高很快。充電時(shí)，電解液密度上升很慢或幾乎無(wú)變化。充電時(shí)不冒氣泡或冒氣出現(xiàn)很晚。


造成鉛酸蓄電池內(nèi)部短路的原因主要有以下幾個(gè)方面：


隔板質(zhì)量不好或缺損，使極板活性物質(zhì)穿過(guò)，致使正、負(fù)極板虛接觸或直接接觸。隔板竄位致使正負(fù)極板相連。極板上活性物質(zhì)膨脹脫落，因脫落的活性物質(zhì)沉積過(guò)多，致使正、負(fù)極板下部邊緣或側(cè)面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負(fù)極板相連。導(dǎo)電物體落入電池內(nèi)造成正、負(fù)極板相連。


2極板硫酸化現(xiàn)象及原因


極板硫酸化系是在極板上生成白色堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶，充電時(shí)又非常難于轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛。鉛酸酸蓄電池極板硫酸化后主要有以下幾種現(xiàn)象：


(1)鉛蓄電池在充電過(guò)程中電壓上升的很快，其初期和終期電壓過(guò)高，終期充電電壓可達(dá)2.90V/單格左右。


(2)在放電過(guò)程中，電壓降低很快，即過(guò)早的降至終止電壓，所以其容量比其它電池顯著降低。


(3)充電時(shí)，電解液溫度上升的快，易超過(guò)45℃。


(4)充電時(shí)，電解液密度低于正常值，且充電時(shí)過(guò)早地發(fā)生氣泡。


造成極板硫酸化主要有以下幾方面的原因：


(1)鉛蓄電池初充電不足或初充電中斷時(shí)間較長(zhǎng)。


(2)鉛蓄電池長(zhǎng)期充電不足。


(3)放電后未能及時(shí)充電。


(4)經(jīng)常過(guò)量放電或小電流深放電。


(5)電解液密度過(guò)高或者溫度過(guò)高，硫酸鉛將深入形成不易恢復(fù)。


(6)鉛酸蓄電池?cái)R置時(shí)間較長(zhǎng)，長(zhǎng)期不使用而未定期充電。