Dépannage courant des centrales photovoltaïques : solutions rapides aux problèmes de modules, d'onduleurs et de câbles

Dans un système de production d'énergie photovoltaïque (PV), les modules PV, les onduleurs et les câbles sont des unités opérationnelles de base. Une fois qu'un défaut survient, cela entraînera non seulement une baisse de l'efficacité de la production d'électricité, mais pourra également entraîner des dommages aux équipements et des risques potentiels pour la sécurité. En particulier pour les centrales photovoltaïques décentralisées, le taux de défauts est relativement élevé en raison de l'influence des facteurs environnementaux et des normes d'installation. Cet article se concentre sur les défauts courants de ces trois composants principaux et propose un dépannage rapide et des solutions combinées à des scénarios pratiques, aidant le personnel d'exploitation et de maintenance et les propriétaires de la centrale électrique à gérer efficacement les problèmes et à assurer le fonctionnement stable de la centrale électrique.

I. Défauts des modules photovoltaïques : principales causes de la forte baisse de l'efficacité de la production d'électricité

Les modules photovoltaïques sont la clé pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique. Leurs défauts sont principalement liés à l'érosion environnementale, à une mauvaise installation et au vieillissement des équipements, se manifestant principalement par une production d'énergie anormale et des dommages esthétiques. Le dépannage et les solutions spécifiques sont les suivants.

(I) Défaut commun 1 : baisse significative de l'efficacité de la production d'énergie des modules

Performance des défauts : dans la même centrale électrique, la production d'énergie de la branche où se trouvent certains modules est bien inférieure à celle des modules de même spécification, et des zones locales à haute température peuvent être vues sur la surface du module grâce à la détection par imagerie thermique infrarouge.

Étapes de dépannage :

1. Vérifiez d’abord la surface du module : si elle est recouverte de poussière, de fientes d’oiseaux ou de feuilles. Après avoir nettoyé les obstacles le matin ou le soir, si la production électrique est rétablie, il s'agit d'un problème d'occlusion ; si cela ne s'améliore pas, passez à l'étape suivante.

2. Détecter les paramètres électriques du module : utilisez une pince multimètre CC pour mesurer le courant d'entrée de chaque chaîne PV connectée au même boîtier de combinaison CC. Si l'écart actuel d'une certaine chaîne dépasse 5 %, il est probable qu'il y ait un défaut dans cette chaîne de modules.

3. Détection par imagerie thermique infrarouge : concentrez-vous sur la vérification si les modules présentent des fissures cachées ou des effets de points chauds. En cas de bris de verre, de brûlure de la feuille arrière ou de points locaux de température élevée, le module peut être déterminé comme étant invalide.

Solutions :

• Nettoyage quotidien : Essuyer avec un chiffon doux sec ou humide, éviter les solvants corrosifs. Choisissez le moment où l'irradiation solaire est inférieure à 200 W/㎡ pour le nettoyage afin d'éviter d'endommager le module en raison d'une différence de température excessive.

• Élimination des modules défectueux : Les défauts mineurs tels que les fissures cachées et les points chauds peuvent être réparés en contactant le fabricant ; des défauts graves tels que des bris de verre, des brûlures de la feuille arrière et des courts-circuits locaux nécessitent le remplacement rapide des modules de même spécification. Lors du remplacement, assurez-vous que le cadre du module est bien mis à la terre avec la structure de montage et que la résistance de contact est ≤ 4 Ω.

(II) Défaut commun

Défaut de performance : bris de verre du module, déformation de la feuille arrière, brûlure et desserrage de la boîte de jonction et mauvais contact des bornes.

Étapes de dépannage :

1. Inspection visuelle : Vérifiez l'apparence de chaque module un par un. S'il y a des fissures dans le verre, un gonflement/décoloration de la feuille arrière ou une déformation de la boîte de jonction, le défaut est directement déterminé.

2. Inspection du câblage : secouez doucement les fils de connexion entre la boîte de jonction et les bornes. En cas de relâchement, de surchauffe ou d'endommagement de la couche isolante, une détection plus approfondie est nécessaire.

Solutions :

• Dommages esthétiques : des rayures mineures peuvent être protégées ; des dommages graves nécessitent un remplacement direct ; Le gonflement et la brûlure de la feuille de fond nécessitent un arrêt immédiat et le remplacement des modules pour éviter les risques de fuite.

• Câblage anormal : resserrez les boulons des bornes, remplacez les fils de connexion et les boîtes de jonction endommagés, et assurez-vous que la boîte de jonction est bien scellée pour éviter l'intrusion de vapeur d'eau provoquant des courts-circuits.

(III) Défaut commun 3 : mise à la terre anormale du module

Défaut de performance : une alarme de fuite se produit pendant le fonctionnement du module et la valeur mesurée de la résistance de mise à la terre n'est pas conforme aux normes.

Étapes de dépannage : utilisez des instruments professionnels pour détecter la résistance de contact entre le cadre métallique du module et le dispositif de mise à la terre. Si la résistance de contact > 4 Ω, il s'agit d'une mise à la terre anormale.

Solutions : Nettoyez la rouille et la saleté au niveau de la connexion entre le cadre du module et la structure de montage, et resserrez les boulons de connexion ; si le revêtement anticorrosion du support est endommagé, retouchez-le à temps pour assurer une mise à la terre ferme et fiable.

II. Défauts de l'onduleur : principales raisons de l'arrêt soudain de la centrale électrique « cœur »

L'onduleur est le noyau reliant le système photovoltaïque et le réseau électrique, responsable de la conversion du courant continu en courant alternatif. Ses défauts conduisent directement à l’arrêt de la centrale électrique ou à une production d’électricité anormale. Les problèmes courants sont concentrés en trois catégories : échec de démarrage, sortie anormale et alarmes fréquentes.

(I) Défaut commun 1 : l'onduleur ne peut pas démarrer

Performance des défauts : aucun affichage ou signal de démarrage après la mise sous tension, ou déclenchement immédiatement après le démarrage.

Étapes de dépannage :

1. Inspection de l'alimentation électrique et du câblage : vérifiez si le côté entrée (côté CC) de l'onduleur est hors tension, si le fusible et le disjoncteur du boîtier de combinaison CC sont déclenchés ; vérifiez si le câblage du bus DC est lâche et si les pôles positif et négatif sont inversés.

2. Inspection de l'environnement et de la dissipation thermique : Vérifiez si l'environnement d'installation de l'onduleur présente une mauvaise ventilation et une température excessivement élevée (supérieure à 40 ℃), si le ventilateur de refroidissement fonctionne normalement et si l'intérieur est poussiéreux et bloque le conduit d'air.

3. Vérification du code d'erreur : vérifiez le code d'erreur sur l'écran de l'onduleur ou le système de surveillance et jugez le type de défaut (tel que surtension, sous-tension, surchauffe) conformément au manuel.

Solutions :

• Problèmes de câblage et d'alimentation électrique : resserrez le câblage côté CC, corrigez la connexion inversée des pôles positifs et négatifs et rétablissez le disjoncteur et le fusible déclenchés.

• Problèmes de dissipation thermique et d'environnement : nettoyez la poussière à l'intérieur de l'onduleur, installez des ventilateurs supplémentaires ou ajustez la position d'installation pour réduire la température ambiante ; si le démarrage échoue en raison d'une surchauffe, redémarrez une fois que la température est revenue à la plage normale.

• Défauts correspondant aux codes : Manipuler selon les exigences du manuel. Par exemple, en cas de surtension/sous-tension, il faut vérifier la tension du réseau ou la tension d'entrée côté CC, et contacter le fabricant pour vérifier le circuit interne de l'onduleur.

(II) Défaut commun 2 : sortie anormale de l'onduleur (alimentation instable, panne de connexion au réseau)

Défaut de performance : la puissance de sortie de l'onduleur fluctue considérablement, déconnexion fréquente du réseau ou échec de connexion au réseau pour la production d'électricité. La détection côté réseau montre une tension et une fréquence anormales.

Étapes de dépannage :

1. Détection des paramètres du réseau : utilisez un multimètre pour mesurer la tension et la fréquence à la borne de sortie CA de l'onduleur. S'il dépasse la norme de connexion au réseau (écart de tension ±7 %, écart de fréquence ±0,2 Hz), il est déterminé qu'il s'agit d'un problème côté réseau.

2. Inspection côté module : Vérifiez si la chaîne PV du côté DC correspondant à l'onduleur est bloquée ou défectueuse. Si la production d'énergie du module est anormale, cela entraînera une puissance d'entrée insuffisante de l'onduleur et provoquera une fluctuation de sortie.

3. Inspection interne de l'onduleur : vérifiez si le disjoncteur côté CA et le contacteur de l'onduleur sont flexibles et fiables, si le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) n'est pas valide et si le condensateur interne est vieilli et bombé.

Solutions :

• Problèmes côté réseau : contactez le service d'alimentation électrique pour résoudre les défauts du réseau et redémarrez l'onduleur une fois que les paramètres du réseau sont revenus à la normale ; s'il s'agit d'une fluctuation du réseau local, un stabilisateur de tension peut être installé.

• Problèmes côté module : donnez la priorité au dépannage des occlusions et des défauts du module, et rétablissez le fonctionnement de l'onduleur après avoir réparé les modules.

• Problèmes internes de l'onduleur : remplacez les SPD invalides et les condensateurs vieillis, et resserrez le câblage côté CA ; s'il ne peut pas être manipulé par vous-même, contactez le fabricant de l'onduleur pour un entretien professionnel.

(III) Défaut commun 3 : alarmes fréquentes de l'onduleur et durée de vie raccourcie

Performances en cas de défaut : l'onduleur émet en permanence des alarmes de surchauffe, de surintensité et de défaut d'isolation, et le vieillissement des composants internes s'accélère après un fonctionnement à long terme.

Étapes de dépannage :

1. Inspection quotidienne : enregistrez la fréquence et la période d'alarme et analysez-les en combinaison avec la température ambiante et la production d'énergie du module.

2. Détection interne : ouvrez la coque de l'onduleur, vérifiez si le ventilateur de refroidissement est bloqué, si les lignes internes sont oxydées et si les bornes de câblage sont desserrées.

Solutions :

• Entretien régulier : nettoyez la poussière à l'intérieur de l'onduleur tous les six mois, lubrifiez ou remplacez le ventilateur de refroidissement ; serrez toutes les bornes de câblage pour éviter l’oxydation et le desserrage.

• Gestion des alarmes : pour les alarmes de surchauffe, renforcer la ventilation et la dissipation thermique ; pour les alarmes de défaut d'isolation, détectez la résistance d'isolation du côté CC de l'onduleur et réparez les dommages d'isolation.

III. Défauts de câbles : défauts cachés sujets aux accidents de sécurité

Les câbles des centrales photovoltaïques sont responsables du transport de l'énergie électrique, notamment les câbles CC, les câbles CA et les câbles de commande. Leurs défauts se caractérisent par une forte dissimulation et une grande difficulté de dépannage. Les problèmes courants sont les courts-circuits, les circuits ouverts, les mauvais contacts et les dommages dus au vieillissement.