【运维】影响电站运行安全的“元凶”

来源:发布时间:2016-09-24 02:47:59

作为光伏组件的配套产品,接线盒所占成本不及电池成本十分之一,但却是决定光伏组件最终能否正常工作的重要部件。如果接线盒选取不当,可使电池板烧毁从而影响整个光伏系统性能。

烧毁事故

  图1接线盒烧毁引发背板烧焦从而导致组件破碎

目前,市场上接线盒的品牌较多,产品质量也是参差不齐,接线盒在系统应用中出现的问题也是越来越多。今天就从接线盒的组成、作用、测试标准、选型、接线盒的质量改进建议及发展方向五个方面带大家全面了解一下接线盒。

1接线盒的组成及材料

接线盒样式多种多样,但基本结构都是不变的,包括盒体、盒盖、连接器、接线端子、二极管等,一些接线盒厂家设计了散热片加强盒内温度的散发,也有一些接线盒厂家做了其他方面细节的设计,但是总的结构没有发生变化。

卡接式接线盒具体结构如下图所示:

具体结构

简单的接线盒所需要的材料最少十多种,原材料的性能及使用寿命关乎着接线盒本身的质量,所以接线盒的材料一直受到厂商及光伏运维者的高度关注,表1例举了接线盒原材料的材质:

  表1接线盒原材料材质

材质

2接线盒的作用

光伏接线盒主要具有两种功能:基本功能为连接光伏组件和负载,将组件产生的电流引出并产生功率。附加功能为保护组件引出线,防止热斑效应。

1.连接

接线盒作为连接器件,起到连接太阳能组件与逆变器等控制装置的桥梁作用。接线盒内部通过接线端子和连接器将太阳能组件产生的电流引出并导入到用电设备中。为了尽量减小接线盒对组件功率的损耗,接线盒所用的导电材料要求电阻小,比汇流带引出线的接触电阻要小。

2.保护

接线盒的保护作用包括三部分,一是通过旁路二极管防止热斑效应,保护电池片及组件;二是通过特殊材料密封设计防水防火;三是通过特殊的散热设计降低接线盒的工作温度,减小旁路二极管的温度,进而降低其漏电流对组件功率的损耗。

3接线盒的测试标准

接线盒在使用之前要进行测试,主要检查外观、密封性、防火等级、二极管等方面。

测试的明细如下表2:

测算明细


4接线盒的选型注意事项

1.耐候性

耐候性是指:材料经受室外气候的耐受能力。(室外气候如光照、冷热、风雨、细菌等。)

接线盒暴露在环境中的部分为盒体、盒盖及连接器(PC),它们都是由耐候性强的材料制作,目前最常用的材料为PPO(聚苯醚),它的负荷变形温度可达190℃以上,脆化温度为-170℃,是世界五大通用工程塑料之一,具有刚性大、耐热性高、阻燃性高、强度较高、电性能优良等优点。另外,聚本醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一,几乎不受温度、湿度的影响,可用于低、中、高频电场领域。

1.1耐高温高湿

组件的工作环境非常恶劣,有的工作在热带地区,日平均温度非常高;有的工作温度非常低,如高海拔地区、高纬度地区;有的昼夜温差非常大,如沙漠地区。因此要求接线盒要有优良的耐高温,耐低温性能。

耐候性测试如下表所示:

表3耐候性测试条件

测试条件

1.2耐紫外线

紫外线对塑料产品都有一定的破坏,尤其是高原地带空气稀薄,紫外线辐照度很高。

2.阻燃性

阻燃性是指物质具有的或材料经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质。

阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增:

HB:UL94和CSAC22.2No0.17标准中最低的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。

V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。

V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

3.防水防尘

标准:GB42082008《外壳防护等级(IP代码)》中规定的防尘防水等级IP等级,表示为:

第一个X表示防尘等级;第二个X表示防水等级。

防水防尘

一般接线盒的防水防尘等级为IP65。

下一页>  

4.散热性

使接线盒内温度升高的因素主要为二极管和环境温度。二极管在导通时会产生热量,同时,由于二极管和接线端子存在接触电阻,也会产生热量。另外,环境温度升高也会使接线盒内部温度升高。

接线盒内容易受高温影响的部件为密封圈,二极管。高温会加速密封圈的老化速度,影响接线盒的密封性;二极管内部存在反向电流,温度每升高10℃,反向电流就会增大一倍,反向电流会减小组件产生的电流,影响组件的功率。所以,接线盒必须具备优良的散热性,或作特殊的散热设计。

常见的散热设计为安装散热片。但是安装散热片并没有彻底解决散热问题。因为如果在接线盒内部安装散热片,虽然暂时降低了二极管的管温,但是仍然会使接线盒温度升高,影响橡胶密封圈的使用寿命;如果安装在盒外面,一方面会影响接线盒整体的密封性,也会容易使散热片被腐蚀。

5接线盒的质量改进建议及发展方向

1.接线盒质量改进要点

作为光伏组件的配套产品,接线盒所占成本不及电池成本十分之一,但却是决定光伏组件最终能否正常工作的重要部件。因此,接线盒质量应从以下几个方面来改进:

将盒体、盒盖分体,由密封圈密封的设计,改进为盒体、盒盖压接一体式密封处理,加强整个接线盒结构密封性和密封强度。

根据目前组件认证、制造、使用的需要,建议接线盒内预留扩展连接座;装配不同规格的二极管可以随时改变接线盒的最大工作电流;根据组件生产工艺在接线盒装配中保留密封胶和灌封胶两种安装方式。

考虑在接线盒盒盖设置导气阀以导出盒体内部热量,或在接线盒内部采用薄片状金属端子,增加散热片,以达到降温的作用。

通过系列测试,研究不同类型硅胶和不同材质背板材料的相互匹配性,为光伏组件制造商提供接线盒安装、使用、匹配的整套解决方案。

2.接线盒的发展方向

接线盒对太阳能电池组件起着非常重要的作用,随着整个光伏市场的应用,各大接线盒厂商都在朝着提供更高质量接线盒的方向努力,比如设计出高额定电流、高防水性、优良的散热性、低电阻等的接线盒。

同时,随着光伏智能化监控的不断发展,智能接线盒也是未来接线盒发展的大趋势。这种智能接线盒可以随时监控到每一块组件的运行状态,具备组件最大输出点跟踪功能,可以最大化发电量,同时满足组件级监控的要求。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201609/24/157492.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
云南:推动“人工智能+风光水储”一体化协同 强化风光功率预测、电站智能运维等来源:云南省人民政府 发布时间:2025-12-26 16:35:16

12月24日,云南省人民政府印发的《云南省全面实施“人工智能+”行动计划》。文件提出,在“人工智能+”绿色能源方面,要深化人工智能在能源建设、调度、算电协同等场景的应用,优化电源电网布局与智能建造。推动“人工智能+风光水储”一体化协同,强化风光功率预测、风光电站智能运维、水电优化调度、灵活性资源调控与智能电网管理。打造云南省数字能源平台,进一步拓展云南能源大数据中心应用场景和领域,推动绿色能源、节能降碳等多领域数据汇聚、处理、分析和融合应用。

驱动新型电力系统“透明运行”!首个原生电力大模型发布!来源:中国电力报 发布时间:2025-12-22 15:39:06

作为驱动新型电力系统“透明运行”重要的智能内核,这是世界上首个从底层架构源头创新的原生电力大模型,是按照电力系统特性打造、专属于电力系统的专业大模型。本次发布的NWHR电力生产大模型已在南方电网云南大理供电局成功试用。

天合储能BESS Basics系列访谈:探索热失控下Elementa 系列储能系统的安全边界来源:天合光能 发布时间:2025-12-18 09:11:23

在最新一期BESS系列视频中,天合储能聚焦NFPA69标准,对Elementa储能系统防爆安全设计进行了详细解读。除系统级建模分析外,天合储能同样高度重视以实物测试验证安全设计的真实有效性。仿真分析与实物实验的相互印证,共同构成了Elementa系列储能系统的安全护城河。通过本期视频,天合储能系统展示了其在气体检测、快速响应、工程化通风及系统级安全设计方面的整体能力。

港大Nat Commun:26.06%效率+超3000小时稳定运行 顺序有机配体修饰专门重构钙钛矿晶界和表面来源:知光谷 发布时间:2025-12-16 09:35:37

钙钛矿太阳能电池的耐久性主要受限于钙钛矿晶界和晶面处的缺陷与不完整结构。本文香港大学WallaceC.H.Choy等人提出一种两步顺序专用配体策略,通过空间分辨的配体相互作用,分别针对GBs和GSs进行选择性修饰。该工作通过顺序重构GBs和GSs,为实现高效稳定的三维PSCs提供了有效途径。效率与稳定性同步提升:器件效率达26.06%,并在高温高湿下连续运行3000小时仍保持93%以上效率,稳定性显著优于现有方法。

党建+安全生产365 | 华能新能源人的担当:刻度之微,光明之远来源:华能新能源 发布时间:2025-12-05 15:05:53

2025年8月30日,特木尔首次送电前,他在隐患排查时发现,骆驼区第99阵列有十块光伏板的支架间距比规范值窄了20毫米,部分光伏板已经发生微小形变,肉眼几乎难以察觉。当暮色降临,厂区的光伏板重新焕发出均匀的光泽,那20毫米的修正,正是他用责任守住的安全刻度。毫米之微见担当,万里之遥守光明。新能源人以刻度为媒,在方寸之间铸就非凡,用专注与热忱,托举起清洁能源的璀璨明天。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

华东院承建的亚洲首个跨境输电新能源项目举行商业运行仪式来源:华东勘测设计研究院 发布时间:2025-12-04 09:13:23

日前,华东院承建的老挝孟松600兆瓦山地风电项目商业运行仪式在老挝万象隆重举行。老挝副总理沙伦赛·贡玛西、工贸部部长玛莱通·贡玛西、中国驻老挝大使馆经济商务参赞李习臻、孟松风电有限公司董事总经理纳特、中国电建亚太区域总部总经理周家义、华东院副总经理吴世东出席仪式。

储能事故频发背后的行业焦虑:安全亟需“量化标尺”来源:中国电力报 发布时间:2025-12-03 09:46:46

全球锂离子电池电化学储能电站火灾爆炸事故频发,涉及多国和地区,部分事故造成严重人员伤亡和财产损失。重构储能行业安全评估新范式长期以来,储能行业安全评估深陷“三大痛点”:缺乏统一量化标准、评估局限于单一环节、风险预警滞后。通过量化驱动的安全革新,华为不仅为自身储能解决方案筑牢安全底座,更以行业标杆之力,引领全球电化学储能产业迈向安全新时代,推动行业实现高质量发展。

明星电站专刊 |中节能太阳能华东区埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目——废弃水域的“净化密码”来源:中节能太阳能 发布时间:2025-12-02 09:33:17

明星电站专刊太阳能华东区:废弃水域的“净化密码”埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目在安徽宿州埇桥区朱仙庄镇的采煤沉陷区,波光粼粼的水面上,深蓝色光伏板如蓝色纽带般铺展,昔日垃圾遍布、杂草丛生的废弃水域,如今已蜕变为年产千万度绿电的“水上能源基地”。中节能埇桥朱仙庄70兆瓦采煤沉陷区水面光伏发电项目,用灿烂的阳光在这片曾因煤炭开采而伤痕累累的土地上,编织“变废为宝”的绿色传奇。

童国庆&戚亚冰等人Nat Commun:新型TFSI掺杂spiro钙钛矿电池组件效率突破20.95%,运行700小时几乎不衰减来源:知光谷 发布时间:2025-12-01 15:59:04

Spiro-OMeTAD是高效n-i-p钙钛矿光伏器件中最常用的空穴传输层材料,然而传统掺杂方法导致器件运行稳定性差。最佳钙钛矿太阳能组件的认证效率达到20.95%,是目前无锂spiro-OMeTAD基组件中的佼佼者。高效大面积组件与超强稳定性:实现20.95%认证效率的钙钛矿太阳能组件,并在未封装条件下连续运行700小时仍保持97%初始效率,为无锂spiro基器件树立新标杆。

协合运维董事长陆一川:市场化背景下,新能源投资的三大核心命题来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-01 09:10:29

陆一川举例说明,就像购买理财产品前需评估风险偏好,新能源投资首先也需明确风险收益预期。陆一川指出,这一转变需要政策引导与市场实践的双向推动,预计行业需要通过多年的探索磨合,才能逐步形成共识性的投资方法论。陆一川强调,企业需构建以数据驱动的交易策略,在AI技术加持下不断复盘电价因素,优化交易策略,从而形成交易能力的护城河。