基于江苏丰县苏新9.8MWp光伏电站系统电性能检测的研究

郑 骏 ,陆元明

（上海电力新能源发展有限公司,上海 200010）

基于江苏丰县苏新9.8MWp光伏电站系统电性能检测的研究

郑 骏 ,陆元明

（上海电力新能源发展有限公司,上海 200010）

从逆变器效率、电气效率、电能质量、组串电流不平衡度、绝缘电阻测试等几个方面对丰县苏新9.8MWp光伏电站电性能进行了综合检测，研究了电站系统的整体性能。

光伏电站；电性能检测；电气效率；电能质量

1 引言

丰县苏新9.8MWp生态农业光伏发电项目坐标为北纬34度，东经116度。该项目为集中式并网光伏发电系统，投产时间为2013年12月28。为了综合检测验收太阳能光伏电站系统性能，本文主要从逆变器效率，电气效率、电能质量、组串电流不平衡度、组件IV测试、绝缘电阻测试等几个方面对光伏电站现场电性能进行了测试。

2 光伏电站基本信息

丰县苏新9.8MWp光伏电站共安装240Wp多晶硅组件43128块，500kWp逆变器20台，汇流箱200台，直流配电柜10台，交流配电柜20台，35kV升压变压器10台。组件支架采用C型钢支架，组件安装角度31°，每18块组件串联成为一串组串，每12串组串并联接入1台汇流箱，20台汇流箱并联接入1台直流配电柜，汇流后接入2台500KWp逆变器，逆变器输出交流电经过变压器升压至35KV并入电网。

3 现场设备系统电性能检查

3.1 逆变器效率

本次现场共随机抽检3台逆变器，编号分别为3号逆变器室#1逆变器，4号逆变器室#2逆变器，5号逆变器室#2逆变器。测试中分别闭合3号逆变器室#1逆变器10台汇流箱、4号逆变器室#2逆变器10台汇流箱、5号逆变器室#2逆变器10台汇流箱进行测试。

根据CNCA/CTS 0004-2009A《并网光伏发电专用逆变器技术条件》的要求，无变压器型逆变器最大转换效率应不低于96％。结合逆变器效率曲线的分析，逆变器转换效率符合CNCA/CTS 0004-2009A要求。

3.2 逆电气效率计算

根据逆变器效率的测试结果，结合现场辐照度的测量结果，得出系统的电气效率计算结论如下：

系统电气效率计算结论

3.3 电能质量

本次随机对3个方阵逆变器的A、B、C三相交流输出进行了电能质量测试，根据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（2009）和GBT_19939-2005_《光伏系统并网技术要求》的要求，电压偏差为标称电压的±7％；电压不平衡度应不超过1.3％，短时不超过2.6％；频率偏差值允许士0.5Hz；电压总畸变率限值为5％；直流电流分量不应超过其交流额定值的0.5％；长时间闪变限值为0.8，短时间闪变限值为1.0；当光伏系统中逆变器的输出大于其额定输出的50％时，平均功率因数应不小于0.9。

检测数据均在标准要求范围以内，电流谐波含量的值符合相关国家标准要求，所有逆变器输出电能质量合格。

3.4 组串电流不平衡度

本次共随机抽选10％组串进行运作测试，结果显示，组串间工作电流不平衡度符合国家标准规定的5％，组串电流不平衡度合格。组串功率随机测试结果显示组串功率不平衡度高于国家标准规定的5％，说明电站存在一定量的失配损失，但与同类型电站相比，损失量并未占据太高比例。

3.5 组件IV测试

本次共随机抽检10块组件，测试结果显示绝大部分组件均已达到标称功率240W，仅有3块组件略微低于标称功率，考虑现场检测的复杂环境干扰，该结果属于正常现象，组件总体质量与厂家所提供组件手册一致。

3.6 绝缘电阻测试

根据国家标准规定，线缆间绝缘电阻需大于1兆欧，现场测试结果显示所有被测汇流箱线缆绝缘电阻均已符合规范，绝缘电阻测试合格。

3.7 组串极性测试

组串极性测试显示，各组串间开路电压范围平均在610V左右，但有部分组串偏差较大，7区1405#汇流箱中有一个组串串联组件数为14块，该串开路电压测试值偏差为8.9％、8区1606#汇流箱中有一个组串串联组件数为13块，该串开路电压测试值偏差为12.0％，检测结果不符合标准要求。

3.8 保护装置和等电位联接测试

该检测结果显示，部分区域组件的等电位电阻为无穷大，而部分区域组件等电位电阻在0.04欧，说明接地网络部分接触不良，可能影响保护装置性能。此结论与现场检查中发现接地线断裂的结论一致。

3.9 发电量测试

组串IV测试与功率分析仪测试结果显示，组串最大输出功率平均为4kW，根据现场监测辐照量结合功率结算显示，计算发电量与实际发电量数值相符。

光伏组串、汇流箱、逆变器、直流控制柜、交流配电柜等各节点发电量符合设计要求，结合现场监控系统的历史数据、现场测量辐照度分析，日辐照量与各节点日发电量历史数据正常，发电量测试合格。

4 综合评价

本次光伏电站性能检测结果显示，江苏丰县苏新9.8MWp光伏项目各项电性能及安全性均符合相关设计规范要求。局部系统接地性与各子阵标示存在一些不足需要改进。极少量组串功率不平衡度高于5％，可能造成少量失配损失。极少部分组件之间接地线生锈、断裂，导致系统等电位体测试中，部分组件电位与系统电位不一致，可能影响系统接地性能。