光伏组件接线盒内旁路二极管_如何进行光伏电站的维护管理

大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏组件接线盒内旁路二极管_如何进行光伏电站的维护管理的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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旁路二极管的工作原理(微观)

这个问题很专业，这里有一点资料不知可否用上

旁路二极管常用在光伏电池组件上，用串上并联旁路二极管的方法来减轻热斑的影响。首先来看看热斑的形成原理：被遮挡的电池片不再发电，自身相当于一个消耗电阻；在其两端产生S-1 片电池片的方向偏压，如无旁路二极管保 护，则组件电流流过后将产生热量。组件的正向I-V特性曲线和被遮挡的电池片的反向I-V特性曲线相交出形成的阴 影为电池片的最大消耗功率。在太阳电池（串）两端并联旁路二极管，旁路二极管开始工作，将被遮挡的一串电池片旁路掉， 组件电流从旁路二极管流过，保证组件工作正常，并保护了 被遮挡的电池片不会被损坏。即使这样，被旁路掉的那部分电池串中没有被遮盖的电池片也无法正常发电，是一种 损失。

另外，由于旁路二极管是并联方式连接在一串电池片两端，常态下二极管处于反向截至状态，反向压降取决于 反向压降约为：0.5N V（一串电池片的数量N）,由二极管反向电流特性知，二极管反偏时有漏电流经过，此电流很 小，一般在微安级。反向电偏置电压和温度对反向电流的影响。温度及反向偏置压降对IR 的影响；温度升高使得IR 成倍地升高，同样，反向压降的增 加可以导致二极管漏电流的增加。所以理想状态下是每片电池片加旁路二极管一只，但在实际应用中，没有厂家会 这么做，只能是在在满足组件使用要求的情况下，统筹考虑每个旁路二极管旁路的太阳电池数量。

这样以来，对旁路二极管的性能要求就尤为重要了。由于大多数二极管安装在接线盒内，盒内受有限的散热空 间及接线盒结构和材料的限制，要求二极管的热性能一定要好，关于二极管的热性能，IEC61215 10.18节有旁路二 极管热性能试验专门介绍。热斑发生时，组件电流基本上都流经旁路二极管，有电流流过就会有热产生，同时，由 于接线盒内的二极管发热也对接线盒提出了要求：接线盒要具备好的耐热和好的散热特性。

出于对二极管的热性能考虑，对于二极管的选择，主要参数要遵循一下几点：

1、热阻系数小越小越好；

2、正向压降越小越好；

3、正向耐电流越大越好；

4、反向电流越小越好；

5、温度特性曲线要好；

6、ESD性能要好（参照IEC61000-4-2静电放电抗扰度试验标准）； 另外，旁路二极管在接线盒内的安装，限于接线盒内的空间和环境，从接线盒方面考虑，主要考虑如何将热量

传导出去：

1、二极管选择管脚焊接方式安装，管脚大面积接触导热体散热效果会好于点接触的插装二极管；

2、接线盒内灌灌封胶体，增强散热性能，此时，导热体、密封胶均能够对二极管热量起到传到作用。

如何进行光伏电站的维护管理

首先作用不同?如果是并联在正负极，那么是保护作用，二极管正极接电源负极，二极管负极接电源正极。在正常供电的时候二极管反偏；只有当电源反接的时候，二极管正偏导通，此时二极管将后级电路短路，进而避免负电压损坏后级电路?如果是串联，那么是整流作用，利用二极管的单向导电性，将交流电压转为直流电压，保证输出电压极性为正

在太阳能电池方阵中，二极管是很重要的器件，常用的二极管基本都是硅整流二极管，在选用时要规格参数留有余量，防止击穿损坏。一般反向峰值击穿电压和最大工作电流都要取最大运行工作电压和工作电流的2倍以上。二极管在太阳能光伏发电系统中主要分为两类。

1、防反充（防逆流）二极管

防反充二极管的作用之一是防止太阳能电池组件或方阵在不发电时，蓄电池的电流反过来向组件或方阵倒送，不仅消耗能量，而且会使组件或方阵发热甚至损坏；作用之二是在电池方阵中，防止方阵各支路之间的电流倒送。这是因为串联各去路的输出电压不可能绝对相等，各支路电压总有高低之差，或者某一支路故障、阴影遮蔽等使该支路的输出电压降低，高电压支路的电流就会流向低电压支路，甚至会使方阵总体输出电压的降低。在各支路中串联接入防反充二极管就避免了这一现象的发生。在独立光伏发电系统中，有些光伏控制器的电路上已经接入了防反充二极管，即控制器带有防反充功能时，组件输出就不需要再接二极管了。

2、旁路二极管

当有较多的太阳能电池组件串联组成电池方阵或电池方阵的一个支路时，需要在每块电池板的正负极输出端反向并联1个（或2~3个）二极管，这个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。

旁路二极管的作用是防止方阵中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障停止发电时，在该组件旁路二极管两端会形成正向偏压使二极管导通，组件串工作电流绕过故障组件，经二极管流过，不影响其它正常组件的发电，同时也保护被旁路组件避免受到较高的正向偏压或由于“热斑效应”发热而损坏。旁路二极管一般都直接安装在接线盒内，根据组件功率大小和电池片串的多少，安装1~3个二极管。

旁路二极管也不是任何场合都需要的，当组件单独使用或并联使用时，是不需要接二极管的。对于组件串联数量不多且工作环境较好的场合，也可以考虑不用旁路二极管。

建立完善的技术文件管理体系

对每个电站都要建立全面完整的技术文件资料档案，并设立专人负责电站技术文件的管理，为电站的安全可靠运行提供强有力的技术基础数据支持。

1.建立电站设备技术档案和设计施工图纸档案

这是电站的基本技术档案资料，主要包括：设计施工、竣工图纸;验收文件;各设备的基本工作原理、技术参数、设备安装规程、设备调试的步骤;所有操作开关、旋钮、手柄以及状态和信号指示的说明;设备运行的操作步骤;电站维护的项目及内容;维护日程和所有维护项目的操作规程;电站故障排除指南，包括详细的检查和修理步骤等。

2.建立电站的信息化管理系统

利用计算机管理系统建立电站信息资料，对每个电站建立一个数据库，数据库内容包括两方面，一是电站的基本信息，主要有：气象地理资料;交通信息;电站所在地的相关信息(如人口、户数、公共设施、交通状况等);电站的相关信息(如电站建设规模、设备基本参数、建设时间、通电时间、设计建设单位等)。二是电站的动态信息，主要包括：

(1)电站供电信息：用电户、供电时间、负载情况、累计发电量等;

(2)电站运行中出现的故障和处理方法：对电站各设备在运行中出现的故障和对故障的处理方法等进行详细描述和统计。

3.建立电站运行期档案

这项工作是分析电站运行状况和制定维护方案的重要依据之一。日常维护工作主要是每日测量并记录不同时间系统的工作参数，主要测量记录内容有：日期、记录时间;天气状况;环境温度;蓄电池室温度;子方阵电流、电压;蓄电池充电电流、电压;蓄电池放电电流、电压;逆变器直流输入电流、电压;交流配电柜输出电流、电压及用电量;记录人等。当电站出现故障时，电站操作人员要详细记录故障现象，并协助维修人员进行维修工作，故障排除后要认真填写《电站故障维护记录表》，主要记录内容有：出现故障的设备名称、故障现象描述、故障发生时间、故障处理方法、零部件更换记录、维修人员及维修时间等。电站巡检工作应由专业技术人员定期进行，在巡检过程中要全面检查电站各设备的运行情况和运行现状，并测量相关参数。并仔细查看电站操作人员对日维护、月维护记录情况，对记录数据进行分析，及时指导操作人员对电站进行必要的维护工作。同时还应综合巡检工作中发现的问题，对本次维护中电站的运行状况进行分析评价，最后对电站巡检工作做出详细的总结报告。

4.建立运行分析制度

依据电站运行期的档案资料，组织相关部门和技术人员对电站运行状况进行分析，及时发现存在的问题，提出切实可行的解决方案。通过建立运行分析制度，一是有利于提高技术人员的业务能力，二是有利于提高电站可靠运行水平。

完善维护管理的项目内容

不断总结维护管理经验，制定详细的巡检维护项目内容，保证巡检维护时不会出现漏项检查的现象，维护工作水平不断提高。

1.光伏阵列

设计寿命能达到20年以上，其故障率较低，当然由于环境因素或雷击可能也会引起部件损坏。其维护工作主要有：

保持光伏阵列采光面的清洁。在少雨且风沙较大的地区，应每月清洗一次，清洗时应先用清水冲洗，然后用干净的柔软布将水迹擦干，切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗，或用硬物擦拭。清洗时应选在没有阳光的时间或早晚进行。应避免在白天时，光伏组件被阳光晒热的情况下用冷水清洗组件，很冷的水会使光伏组件的玻璃盖板破裂。

定期检查光伏组件板间连线是否牢固，方阵汇线盒内的连线是否牢固，按需要紧固;检查光伏组件是否有损坏或异常，如破损，栅线消失，热斑等;检查光伏组件接线盒内的旁路二极管是否正常工作。当光伏组件出现问题时，及时更换，并详细记录组件在光伏阵列的具体安装分布位置。

检查方阵支架间的连接是否牢固，支架与接地系统的连接是否可靠，电缆金属外皮与接地系统的连接是否可靠，按需要可靠连接;检查方阵汇线盒内的防雷保护器是否失效，按需要进行更换。

2.蓄电池组

由于光伏电站是利用太阳能进行发电的，而太阳能是一种不连续、不稳定的能源，容易使得蓄电池组出现过充过放和欠充电的状态。蓄电池组是光伏电站中最薄弱的环节，应对蓄电池进行定期检查和维护观察蓄电池表面是否清洁，有无腐蚀漏液现象，若外壳污物较多，用潮湿布沾洗衣粉擦拭即可。观察蓄电池外观是否有凹瘪或鼓胀现象;每半年应至少进行一次电池单体间连接螺丝的拧紧工作，以防松动，造成接触不良，引发其它故障。在维护或更换蓄电池时，使用的工具(如扳手等)必须带绝缘套，以防短路。蓄电池放电后应及时进行充电。若遇连续多日阴雨天，造成蓄电池充电不足，应停止或缩短电站的供电时间，以免造成蓄电池过放电。电站维护人员应定期对蓄电池进行均衡充电，一般每季度要进行2~3次。对停用多时的蓄电池(3个月以上)，应补充充电后再投入运行。冬季要做好蓄电池室的保温工作，夏季要做好蓄电池室的通风工作，蓄电池室温度应尽量控制在5℃~25℃之间。

每年要对蓄电池进行1~2次维护工作，主要是测量记录单体蓄电池电压和内阻等参数，将实际测量数据与原始数据进行比较，一旦发现个别单位电池的差异加大，应及时更换处理。

3.直流控制器及逆变器

直流控制器、逆变器通常十分可靠，可以使用多年。有时因设计不好，电子元器件经过长期运行可能会被损坏，雷击也可能导致元器件损坏。定期检查控制器、逆变器与其它设备的连线是否牢固，检查控制器、逆变器的接地连线是否牢固，按需要固紧;检查控制器、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、有无损坏元器件，按需要进行焊接或更换。

检查控制器的运行工作参数点与设计值是否一致，如不一致按要求进行调整。检查控制器显示值与实际测量值是否一致，以判断控制器是否正常。

4.防雷装置

定期测量接地装置的接地电阻值是否满足设计要求;定期检查各设备部件与接地系统是否连接可靠，若出现连接不牢靠，必须要焊接牢固;在雷雨过后或雷雨季到来之前，检查方阵汇流盒以及各设备内安装的防雷保护器是否失效，并根据需要及时更换。

5.低压配电线路

(1)架空线路

架空线路日常巡检主要是检查危及线路安全运行的内容，及时发现缺陷，进行必要的维护。巡视维护工作内容主要包括：架空线路下面有无盖房和堆放易燃物;架空线路附近有无打井、挖坑取土和雨水冲刷等威胁安全运行的情况;导线与建筑物等的距离是否符合要求;导线是否有损伤、断股，导线上有无抛挂物;绝缘子是否破损，绝缘子铁脚有无歪曲和松动，绑线有无松脱;有无电杆倾斜、基础下沉、水泥杆混凝土剥落露筋现象;拉线有无松弛、断股、锈蚀、底把上拨、受力不均、拉线绝缘子损伤等现象。

(2)照明配线

照明配线包括接户线、进户线和室内照明线路。因照明配线、室内负荷与人接触的机会多，更应加强管理维护，以确保安全运行。主要维护工作有：瓷瓶有无严重破损及脱落;墙板是否歪斜、脱落;导线绝缘是否破损、露芯，弛度松紧应适宜;各种绝缘物的支撑情况，导线的支撑是否牢固;有无私拉乱接现象;进户线上的熔丝盒是否完整，熔丝是否合格;导线以及各种穿墙管的外表情况;进户线的固定铅皮卡是否松动等。另外要检查接户线与建筑物的距离是否满足相关规程和规范要求。

加强人员培训

培训工作主要是针对两方面的人员进行，一是对专业技术人员进行培训，针对运行维护管理存在的重点和难点问题，组织专业技术人员进行各种专题的内部培训工作，并将技术人员送出去进行系统的相关知识培训，提高专业技术人员的专业技能;二是对电站操作人员的培训，这部分人员通常是当地选派的，由于当地人员文化水平较低，因此培训工作首先从最基础的电工基础知识讲起，并进行光伏电站的理论知识培训、特种作业培训、实际操作培训和电站操作规程的学习。经过培训后，使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能，并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作，具有能判断一般故障的产生原因并能解决的能力。

建立通畅的信息通道

设立专人负责与电站操作人员和设备厂家的联系工作。当电站出现故障时，操作人员能及时将问题提交给相关部门，同时也能在最短的时间内通知设备厂家和维修人员及时到现场进行修理。