2025年光伏電廠考練習(xí)題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.光伏組件將光能轉(zhuǎn)化為電能的核心原理是：A.熱電效應(yīng)B.光電效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.電磁感應(yīng)答案：B解析：光伏效應(yīng)是指半導(dǎo)體材料吸收光能后產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，在PN結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)作用下分離形成電流的現(xiàn)象，是光伏發(fā)電的核心原理。2.某光伏電站選用開路電壓45V、短路電流12A的單塊組件，若采用15塊串聯(lián)接入逆變器（最大輸入電壓750V），則串聯(lián)后組件串的開路電壓為：A.675VB.540VC.750VD.825V答案：A解析：串聯(lián)組件的開路電壓為單塊組件開路電壓之和，即45V×15=675V，未超過(guò)逆變器最大輸入電壓750V，符合要求。3.下列哪種現(xiàn)象不屬于光伏組件的常見失效模式？A.熱斑效應(yīng)B.PID衰減C.逆變器過(guò)壓保護(hù)D.隱裂答案：C解析：逆變器過(guò)壓保護(hù)屬于逆變器的保護(hù)功能，而非組件失效模式；熱斑、PID（電勢(shì)誘導(dǎo)衰減）、隱裂均為組件在長(zhǎng)期運(yùn)行中可能出現(xiàn)的物理或電性能退化現(xiàn)象。4.光伏電站防雷接地系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)不大于：A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B解析：根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50797-2012），光伏電站接地系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)≤4Ω，以確保雷電電流有效泄放。5.逆變器的MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）功能主要作用是：A.提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性B.使組件輸出功率接近理論最大值C.降低組件工作溫度D.延長(zhǎng)逆變器使用壽命答案：B解析：MPPT通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整逆變器輸入電壓，使光伏組件始終工作在當(dāng)前光照和溫度下的最大功率點(diǎn)，從而最大化發(fā)電效率。6.光伏組件清洗時(shí)，最佳作業(yè)時(shí)間為：A.正午光照最強(qiáng)時(shí)B.清晨或傍晚無(wú)強(qiáng)光照時(shí)C.雨天自然沖洗D.組件溫度高于50℃時(shí)答案：B解析：強(qiáng)光照下組件表面溫度高，突然用冷水沖洗可能導(dǎo)致玻璃熱脹冷縮破裂；清晨或傍晚溫度較低，清洗更安全；雨天雖能沖洗但無(wú)法清除頑固污漬。7.某光伏電站某日總發(fā)電量為12000kWh，當(dāng)日等效利用小時(shí)數(shù)為4小時(shí)，該電站裝機(jī)容量為：A.3000kWB.2500kWC.2000kWD.1500kW答案：A解析：等效利用小時(shí)數(shù)=總發(fā)電量/裝機(jī)容量，因此裝機(jī)容量=12000kWh/4h=3000kW。8.下列哪種措施不能有效降低組件熱斑效應(yīng)的發(fā)生概率？A.增加旁路二極管數(shù)量B.定期清理組件表面遮擋物C.提高組件串聯(lián)數(shù)量D.加強(qiáng)組件隱裂檢測(cè)答案：C解析：熱斑效應(yīng)主要因部分組件被遮擋或性能衰減導(dǎo)致局部過(guò)熱，增加串聯(lián)數(shù)量會(huì)提高整體電壓，但無(wú)法減少局部遮擋風(fēng)險(xiǎn)；旁路二極管可繞過(guò)故障單元，清理遮擋物、檢測(cè)隱裂均能預(yù)防熱斑。9.光伏電站無(wú)功補(bǔ)償裝置的主要作用是：A.提高有功功率輸出B.調(diào)整電網(wǎng)功率因數(shù)C.降低組件工作溫度D.減少逆變器諧波答案：B解析：無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)提供或吸收無(wú)功功率，調(diào)整電網(wǎng)功率因數(shù)，使其接近1，降低線路損耗，提高供電效率。10.光伏支架的防腐處理通常采用：A.表面涂漆B.熱鍍鋅C.陽(yáng)極氧化D.陰極保護(hù)答案：B解析：熱鍍鋅是光伏支架最常用的防腐工藝，鋅層在鋼材表面形成致密保護(hù)層，耐腐蝕性強(qiáng)，壽命可達(dá)25年以上，符合光伏電站長(zhǎng)期運(yùn)行需求。二、填空題（每題2分，共20分）1.光伏組件的主要材料是______（填半導(dǎo)體材料類型），其禁帶寬度約為______eV。答案：晶體硅（或單晶硅/多晶硅）；1.12.光伏系統(tǒng)中，直流匯流箱的主要功能是______和______。答案：匯集多路組件串直流輸出；監(jiān)測(cè)各支路電流3.逆變器的效率通常指______與______的比值，高效逆變器的效率可達(dá)______%以上。答案：交流輸出功率；直流輸入功率；984.光伏組件的年衰減率一般不超過(guò)______%，25年后功率應(yīng)不低于初始值的______%。答案：0.8；805.光伏電站的發(fā)電量損失主要包括______損失、______損失和______損失（至少答出三種）。答案：遮擋；組件衰減；逆變器效率；線路損耗（任選三種）6.組件PID效應(yīng)的全稱是______，其主要原因是______。答案：電勢(shì)誘導(dǎo)衰減；組件在高電勢(shì)差下，鈉離子從玻璃遷移至電池表面，導(dǎo)致電性能下降7.光伏電站的消防系統(tǒng)應(yīng)配置______滅火器（填類型），嚴(yán)禁使用______滅火器。答案：干粉或水基；二氧化碳（注：二氧化碳滅火器適用于電氣火災(zāi)，但部分規(guī)范要求光伏區(qū)優(yōu)先使用干粉，需根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整，此處為示例）8.光伏支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)需考慮______風(fēng)速和______風(fēng)速，通常按______年一遇標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。答案：最大設(shè)計(jì)；瞬時(shí)極端；509.光伏電站的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)______、______、______等關(guān)鍵參數(shù)（至少答出三種）。答案：組件溫度；逆變器輸出功率；匯流箱支路電流；電網(wǎng)電壓（任選三種）10.組件安裝時(shí)，相鄰組件的高度差應(yīng)不超過(guò)______mm，行列對(duì)齊偏差應(yīng)不超過(guò)______mm。答案：5；10三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述單晶硅組件與多晶硅組件的主要差異及各自適用場(chǎng)景。答案：（1）材料結(jié)構(gòu)：?jiǎn)尉Ч栌蓡尉ЬО羟懈疃桑w結(jié)構(gòu)完整；多晶硅由多晶晶錠切割而成，存在晶粒邊界。（2）光電轉(zhuǎn)換效率：?jiǎn)尉Ч栊矢撸?2%-24%），多晶硅稍低（20%-22%）。（3）外觀顏色：?jiǎn)尉Ч璩噬詈谏?，多晶硅呈藍(lán)灰色且有雪花狀晶粒。（4）成本：多晶硅制造成本更低。（5）適用場(chǎng)景：?jiǎn)尉Ч柽m用于土地資源緊張、對(duì)效率要求高的電站（如屋頂光伏）；多晶硅適用于地面大型電站，追求成本效益。2.列舉光伏電站日常運(yùn)維的主要內(nèi)容及關(guān)鍵檢查項(xiàng)。答案：日常運(yùn)維內(nèi)容包括：（1）設(shè)備巡檢：檢查組件有無(wú)隱裂、熱斑、積灰；支架有無(wú)變形、螺栓松動(dòng)；逆變器有無(wú)報(bào)警、散熱異常；匯流箱接線有無(wú)發(fā)熱、絕緣老化。（2）數(shù)據(jù)監(jiān)控：分析發(fā)電量、組件效率、逆變器效率等數(shù)據(jù)，對(duì)比理論值排查異常。（3）清潔維護(hù)：定期清洗組件（頻率根據(jù)當(dāng)?shù)鼗覊m情況，一般每季度1-2次），避免遮擋。（4）安全檢查：測(cè)試接地電阻（每半年1次）、絕緣電阻（每年1次），檢查防雷裝置完整性。關(guān)鍵檢查項(xiàng)：組件表面清潔度及損傷、支架穩(wěn)定性、逆變器運(yùn)行參數(shù)（如MPPT電壓、電流）、匯流箱支路電流均衡性。3.當(dāng)光伏電站某日發(fā)電量較前日下降15%時(shí)，應(yīng)如何排查故障？答案：排查步驟如下：（1）數(shù)據(jù)對(duì)比：核對(duì)當(dāng)日光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度與前日差異，若光照顯著降低屬正常；若光照相近，進(jìn)一步分析。（2）設(shè)備狀態(tài)：檢查逆變器是否有故障報(bào)警（如過(guò)壓、過(guò)流、孤島保護(hù)），確認(rèn)其運(yùn)行狀態(tài)正常。（3）支路電流檢測(cè)：通過(guò)匯流箱監(jiān)控或handheld表測(cè)量各支路電流，若某支路電流明顯低于其他，可能該支路組件存在遮擋、隱裂或接線松動(dòng)。（4）組件排查：對(duì)電流異常支路的組件進(jìn)行紅外熱成像檢測(cè)，識(shí)別熱斑或隱裂組件；檢查組件串聯(lián)接頭是否氧化、虛接。（5）線路檢查：測(cè)量直流線路壓降，若壓降超過(guò)允許值（一般≤2%），可能線路接觸電阻過(guò)大或線徑不足。（6）其他因素：檢查是否有新遮擋物（如樹木生長(zhǎng)、鳥糞堆積），或逆變器MPPT跟蹤失效（通過(guò)調(diào)整參數(shù)或重啟測(cè)試）。4.說(shuō)明光伏組件PID效應(yīng)的預(yù)防措施及修復(fù)方法。答案：預(yù)防措施：（1）選用抗PID組件（如采用高阻封裝材料、改進(jìn)電池工藝）。（2）優(yōu)化系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)，降低組件與地之間的電勢(shì)差（如采用負(fù)極接地）。（3）控制逆變器運(yùn)行電壓，避免長(zhǎng)期處于高電勢(shì)狀態(tài)。修復(fù)方法：（1）反向電壓法：對(duì)組件施加反向電壓（通常-1000V左右），促使鈉離子回流，恢復(fù)電性能（需專業(yè)設(shè)備，時(shí)間約24-72小時(shí)）。（2）提高組件溫度：在高溫環(huán)境下（60-80℃）施加反向電壓，加速離子遷移，提升修復(fù)效率。5.簡(jiǎn)述光伏電站接入電網(wǎng)的基本要求（從電氣參數(shù)、保護(hù)配置、電能質(zhì)量三方面回答）。答案：（1）電氣參數(shù)：并網(wǎng)電壓需與電網(wǎng)匹配（如380V、10kV、35kV）；頻率需保持50Hz±0.2Hz；功率因數(shù)應(yīng)≥0.9（超前或滯后可調(diào)）。（2）保護(hù)配置：需配置過(guò)壓/欠壓保護(hù)、過(guò)頻/低頻保護(hù)、孤島保護(hù)（檢測(cè)到電網(wǎng)失壓時(shí)3秒內(nèi)斷開）、短路保護(hù)（逆變器具備快速限流能力）。（3）電能質(zhì)量：諧波電流需符合《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993），總諧波畸變率≤5%；電壓波動(dòng)和閃變需滿足《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》（GB/T12326-2008）要求。四、案例分析題（20分）某20MWp地面光伏電站位于西北某荒漠地區(qū)，采用1500V組串式逆變器，單塊組件參數(shù)：開路電壓48V，短路電流13A，最大工作電壓40V，最大工作電流12.5A。電站設(shè)計(jì)為500Wp組件，每20塊串聯(lián)成一個(gè)組串，每臺(tái)逆變器接入20個(gè)組串。投運(yùn)1年后，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)部分組串的發(fā)電功率比平均值低12%，且紅外檢測(cè)顯示這些組串的部分組件存在明顯熱斑。問(wèn)題：1.計(jì)算單個(gè)組串的最大工作電壓和逆變器的直流輸入功率。（5分）2.分析熱斑產(chǎn)生的可能原因。（7分）3.提出針對(duì)性的解決措施。（8分）答案：1.計(jì)算過(guò)程：?jiǎn)蝹€(gè)組串最大工作電壓=單塊組件最大工作電壓×串聯(lián)數(shù)量=40V×20=800V。單個(gè)組串最大工作功率=最大工作電壓×最大工作電流=800V×12.5A=10000W=10kW。每臺(tái)逆變器直流輸入功率=單組串功率×組串?dāng)?shù)量=10kW×20=200kW（注：實(shí)際中需考慮逆變器效率，此處為理論值）。2.熱斑可能原因：（1）組件隱裂：荒漠地區(qū)晝夜溫差大（可達(dá)30℃以上），組件在熱應(yīng)力作用下易產(chǎn)生隱裂，導(dǎo)致部分電池片失效，工作電流降低，被其他正常電池片反向充電，形成熱斑。（2）表面遮擋：荒漠地區(qū)風(fēng)沙大，部分組件可能被沙粒、鳥糞或周邊植被（如耐旱灌木生長(zhǎng)）局部遮擋，被遮擋電池片無(wú)法發(fā)電，成為負(fù)載消耗功率，溫度升高。（3）組件衰減不一致：同一組串中部分組件因材料缺陷或工藝差異，年衰減率超過(guò)0.8%（如達(dá)到1.5%），導(dǎo)致其工作電流低于其他組件，被迫進(jìn)入反向偏置狀態(tài)。（4）旁路二極管失效：若組串中某塊組件的旁路二極管因老化或過(guò)流燒毀，無(wú)法旁路故障電池片，導(dǎo)致局部過(guò)熱。3.解決措施：（1）組件排查：對(duì)功率異常組串進(jìn)行全串EL（電致發(fā)光）檢測(cè)，精準(zhǔn)定位隱裂組件，更換失效部件。（2）清潔維護(hù)：增加組件清洗頻率（由季度清洗改為月度清洗），采用機(jī)械清掃（如光伏清洗機(jī)器人）配合人工清理頑固污漬，避免