Przegląd instalacji fotowoltaicznych na osiedlu — zwarcie doziemne, błąd falownika, FF i sprawność modułu, nieprawidłowości

Zadanie egzaminacyjne

Na terenie osiedla domów jednorodzinnych przeprowadzono przegląd techniczny instalacji fotowoltaicznych w związku ze zgłoszonymi nieprawidłowościami w ich pracy. Dokonaj analizy opisu sytuacji przedstawionych poniżej oraz wykonaj niezbędne obliczenia, ustalenia i sformułuj wnioski. Zaplanuj dalsze postępowanie w celu wyeliminowania nieprawidłowości.

1. Podczas pracy jednej z instalacji fotowoltaicznych, falownik wykrył zwarcie doziemne instalacji. W związku z tym wykonano pomiary napięcia elektrycznego w poszczególnych szeregach modułów fotowoltaicznych. Korzystając z wyników pomiarów zamieszczonych w tabeli 1 oraz schematu szeregu, w którym stwierdzono usterkę (rysunek 1), wykonaj obliczenia i wskaż między którymi modułami nastąpiło zwarcie doziemne.

2. W kolejnej instalacji fotowoltaicznej stwierdzono problem z pracą jednofazowego falownika o mocy 3,68 kW. Na jego wyświetlaczu wyświetla się komunikat błędu: GridV.OutLim. W celu ustalenia źródła problemu odczytano wskazania falownika w chwili wystąpienia błędu i wykonano pomiary parametrów instalacji. Wyniki odczytów i pomiarów przedstawiono w tabeli 2. Określ wartości wymagane dla sprawdzanych parametrów. Oceń prawidłowość poszczególnych parametrów. Następnie korzystając z zamieszczonego fragmentu instrukcji montażu i obsługi falownika, określ możliwą przyczynę problemu oraz podaj sposób postępowania w celu jego usunięcia.

3. Właściciel trzeciej instalacji fotowoltaicznej zgłosił w okresie gwarancyjnym instalacji PV niższy niż prognozowany uzysk energii elektrycznej i w związku z tym zlecił weryfikację parametrów elektrycznych zamontowanych modułów PV. Weryfikację rozpoczęto od pierwszego modułu w szeregu, wykonując pomiary elektryczne napięcia i natężenia prądu generowanego przez ten moduł, dla różnych obciążeń w warunkach rzeczywistych. Wyniki pomiarów, przeliczone z uwzględnieniem warunków STC, przedstawione są w tabeli 3. Na ich podstawie oblicz współczynnik wypełnienia FF charakterystyki prądowo-napięciowej oraz sprawność weryfikowanego modułu. Następnie porównaj obliczone wartości z wartościami zadeklarowanymi przez producenta (podanymi w karcie katalogowej modułu) i sformułuj wnioski.

4. Podczas oględzin pozostałych instalacji fotowoltaicznych stwierdzono inne nieprawidłowości. W oparciu o ich dokumentację fotograficzną (tabela 4), zidentyfikuj je oraz zaproponuj sposoby ich usunięcia.

5. Opracuj wykaz wytycznych i zaleceń dotyczących przeglądów, konserwacji i eksploatacji instalacji fotowoltaicznej, korzystając z zapisów zawartych w tabeli 9.

Pozostałe dane potrzebne do rozwiązania zadania znajdują się w tabelach 5, 6, 7 i 8. Wybrane wzory stosowane do obliczeń związanych z instalacjami fotowoltaicznymi zestawione są w tabeli 10. Rozwiązanie zadania zapisz w tabelach od A do E.

Co masz zrobić:

• R.1 (2 pkt) — tabela A: ustal miejsce występowania zwarcia doziemnego, wraz z obliczeniami.
• R.2 (6 pkt) — tabela B: ustal przyczynę nieprawidłowej pracy falownika i sposób postępowania w celu rozwiązania problemu.
• R.3 (4 pkt) — tabela C: sprawdź współczynnik wypełnienia charakterystyki prądowo-napięciowej (FF) oraz sprawność modułu fotowoltaicznego.
• R.4 (10 pkt) — tabela D: sporządź wykaz nieprawidłowości stwierdzonych w instalacjach fotowoltaicznych (nr 1/1 ÷ 4/2 z tabeli 4) oraz sposobów ich usuwania.
• R.5 (8 pkt) — tabela E: sporządź wykaz wytycznych i zaleceń dotyczących przeglądów, konserwacji i eksploatacji instalacji fotowoltaicznej.

⏱ Czas: 180 minut. Punktów: 30 · Próg zaliczenia: 75%.