I-V曲線診斷
數(shù)據(jù)服務(wù)中提供光伏智能運(yùn)維的IV曲線診斷算法，結(jié)合環(huán)境光強(qiáng)度、環(huán)境溫度等影響因素，對(duì)組串式光伏發(fā)電陣列的電流-電壓曲線（I-V曲線）進(jìn)行分析，檢測(cè)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，進(jìn)而提高設(shè)備的運(yùn)行效率，保障電站高效運(yùn)行。本文介紹光伏智能運(yùn)維的IV曲線診斷算法使用的相關(guān)說(shuō)明。
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光伏陣列故障狀態(tài)說(shuō)明
光伏智能運(yùn)維需要定期檢查和維護(hù)光伏陣列，光伏陣列故障相關(guān)說(shuō)明如下。
光伏陣列部分遮擋
光伏陣列在發(fā)電過(guò)程中受到外界因素的干擾出現(xiàn)部分遮擋，是光伏發(fā)電中一種常見(jiàn)的故障類型，其示意圖如下所示。
當(dāng)出現(xiàn)部分遮擋時(shí)，影響如下：
會(huì)造成陣列的發(fā)電功率下降，造成經(jīng)濟(jì)損失。
被遮擋的組件會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn)效應(yīng)（HotSpot），成為整個(gè)陣列的負(fù)載，從而在局部產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致組件燒毀損壞，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患。
會(huì)導(dǎo)致陣列的不均勻老化。組件老化過(guò)快，會(huì)影響整個(gè)陣列的性能和壽命。
光伏陣列電阻老化
太陽(yáng)能電池片存在著自身的內(nèi)阻，如下圖所示為太陽(yáng)能電池的等效電路圖。
串聯(lián)電阻老化
串聯(lián)電阻（Rs）為內(nèi)部電池片的連接和自身阻值，屬于串聯(lián)電阻，主要是半導(dǎo)體材料的基體電阻、金屬體電阻及連接電阻、金屬和半導(dǎo)體連接產(chǎn)生的電阻。
導(dǎo)致串聯(lián)電阻增大的原因有很多，例如：組件內(nèi)部的金屬部件腐蝕、內(nèi)部連接件熱脹冷縮接觸不良、電池片老化、機(jī)械應(yīng)力破壞等。
串聯(lián)電阻增大后的老化影響如下：
會(huì)降低整個(gè)光伏陣列的電流輸出，降低發(fā)電功率，造成損失。
會(huì)導(dǎo)致熱耗散不均，在陣列中引起局部熱點(diǎn)反應(yīng)，影響陣列性能，縮短使用壽命。同時(shí)，電壓電流的不穩(wěn)定，會(huì)影響連接的電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)。
并聯(lián)電阻老化
并聯(lián)電阻（Rsh）主要是PN結(jié)不理想或在PN結(jié)附近有雜質(zhì)造成的，這些都會(huì)導(dǎo)致短路，尤其是在電池邊緣處的PN結(jié)。并聯(lián)電阻反映的是光伏組件電池片的漏電水平。
造成并聯(lián)電阻的老化原因有很多，例如：長(zhǎng)期工作導(dǎo)致的性能下降、不良生產(chǎn)工藝、模組脫層、焊接處細(xì)小裂紋、高濕度環(huán)境導(dǎo)致的脫層、機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的破壞等。
并聯(lián)電阻降低后的老化影響如下：
會(huì)降低太陽(yáng)電池開(kāi)路電壓。
光生電流從Rsh支路流過(guò)，會(huì)造成輸出功率的下降和損失。
光伏陣列組串開(kāi)路
光伏陣列組串開(kāi)路故障，是指光伏組件中串聯(lián)連接的電池片或電池組之間出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。
在光伏組串連接中，多個(gè)太陽(yáng)能電池片或電池組通過(guò)電線串聯(lián)在一起，以形成一個(gè)組串，從而提供更高的電壓輸出。如果在組串中發(fā)生開(kāi)路，即電流無(wú)法在某些電池片或電池組之間流通，會(huì)導(dǎo)致光伏系統(tǒng)的電路不通，無(wú)法產(chǎn)生輸出電流。
常見(jiàn)原因： 運(yùn)輸、安裝的物理?yè)p傷、非均勻老化、高溫破壞、腐蝕、連接不穩(wěn)固等。
光伏陣列模組短路
光伏陣列組串短路故障，是指光伏組件中串聯(lián)連接的電池片或電池組之間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
在光伏組串連接中，多個(gè)太陽(yáng)能電池片或電池組通過(guò)電線串聯(lián)在一起，以形成一個(gè)組串，從而提供更高的電壓輸出。如果在組串中發(fā)生短路，即電流可以直接繞過(guò)一部分電池片或電池組，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電路問(wèn)題。
常見(jiàn)原因： 運(yùn)輸、安裝過(guò)程中的物理?yè)p壞、非均勻老化、防水不佳導(dǎo)致腐蝕等。
