光伏技术模拟试题

、单项选择题1. 太阳是距离地球最近的恒星，由炽热气体构成的一个巨大球体，中心温度约为10的7 次方K，表面温度接近5800K，主要由（约占80%）和（约占19%）组成。A.氢、氧B.氢、氦C.氮、氢D.氮、氦2. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能 基本上为一个常数。这个辐射强度称为太阳常数，或称此辐射为大气质量为零AM0）的辐 射，其值为。A. 1.367 kW/m2B. 1.000 kW/m2C. 1.353 kW/m2D. 0.875 kW/m23. 太阳电池是利用半导体的半导体器件。C.光生伏打效应D.热斑效应4. 在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘 积比值的是。C.光谱响应D.方块电阻5. 下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数C.填充因子D.掺杂浓度6. 蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C,通常用以下哪个单位来表征蓄电 池容量。C.瓦特D.安时7. 下列光伏系统器件中，能实现DC-AC （直流-交流）转换的器件是。A.太阳电池B.蓄电池C.逆变器D.控制器8. 太阳能光伏发电系统的装机容量通常以太阳电池组件的输出功率为单位，如果装机容量W。1GW,其相当于C. 109D. 109. 一个独立光伏系统，已知系统电压48V，蓄电池的标称电压为12V，那么需串联的蓄电 池数量为。A.1B. 2C. 3D.410. 在太阳能光伏发电系统中，最常使用的储能元件是下列哪种。A.锂离子电池B.镍铬电池C.铅酸蓄电池D.碱性蓄电池二、填空题1. 太阳能利用的基本方式可以分为四大类，分别为光热效应、光电效应 、光化学利用以及光生物利用。2. 太阳能光伏发电系统应用的基本形式可分为两类，其分别为 并网 .光伏发电系 统、 离网光伏发电系统。3. 太阳电池的测量必须在标准条件（STC）下“欧洲委员会”定义的101号标准，其条件 是光谱辐照度为1000 W/m2、光谱为 AM1.5、电池温度为25C。4. 独立运行的光伏发电系统根据负载的特点，分为直流系统、交流系统 和 交直流系统_。5. 在足够能量的光照条件，晶体硅太阳电池在P-N结内建电场的作用下，N区的 空穴向P区运动，P区的 电子向N区运动。6. 硅基太阳电池有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池等。通常情况其光电转换效率最高的是 单晶硅太阳电池，光电转换效率最低的是 非晶硅太阳电池。7. 太阳能光伏发电系统最核心的器件是 太阳能电池8. PN结发生电击穿的机理可分为两种，分别 雪崩击穿 和 齐纳击穿。9. PN结的电容效应由势垒电容 和 扩散电容两部分组成。三、简述题1. 请阐述太阳电池的核心部件及其光电转换过程P-N结是太阳电池的核心部件。太阳能电池光电转换过程主要有：光的吸收；光激发产生电子空穴对；电子-空穴对的分离；电子空穴在各自区域内传输；电荷传输至各 自电极。2. 独立太阳能光伏发电系统由哪些部分组成，并简要阐述光伏组件、控制器、逆变器的主 要功能是什么？独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池组、直流-交流逆变装置、控制设备与连接 装置等组成。太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方阵主要将太阳能 转成电能。逆变器是将直流电转变成交流电的一种设备。系统中的控制设备通常应具有以下 功能：信号检测，蓄电池的充放电控制/其他设备保护。连接装置是将太阳能光伏发电系统 中的各部分进行电气或机械连接的部件，使之成为一个整体。3. 请简述独立光伏发电系统中蓄电池的功能及对蓄电池的基本要求。蓄电池的功能是储存太阳能电池方阵受光照时发出电能并可随着向负载供电。太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求:自放电率低；使用寿命长；深放电能力强；充电效率高；少维护或免维护；工作温度范围宽；价格低廉。4. 什么是并网发电系统？什么是离网发电系统？独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）：指与电力系统不发生任何关系的闭合系统。通常 用做便携式设备的电源，向远离电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电网发生联系 的供电场所。并网发电系统：指将光伏电池阵列产生的直流电通过逆变器转换成交流电，并将电力输送到 电网。电力可输送到低压220V,380V电网就近使用，也可输送到10kV,35kV高压电网，远 距离输送。5. 什么是光伏建筑一体化？它有哪些优点？光伏建筑或光伏建筑一体化（Building integrated Photovotaic,BIPV），将光伏器件与建筑材料 集成化。可把太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材等，集 实用与装饰美化为一体，达到节能环保效果。光伏建筑一体化（BIPV ）优势：与建筑物结合完美，外观漂亮；建筑的采光好，采用光面超白钢化玻璃，透光率大；安全性能高，光伏组件采用多种胶及聚合物，耐冲击；安装方便，采用钢化玻璃，构造同传统玻璃相近；使用寿命长，光伏组件采用EVA等胶，抗老化；保温隔热，绿色环保，光伏发电无噪音、无污染。6. 图中描述了温度对太阳能电流-电压特性的影响，请根据该图分析太阳能电池组件发电效 率与表面温度的变化关系，简述原因？太阳能电池中，受温度影响最大的参数是开路电压，开路电压岁温度的升高下降，短路电 流随温度上升而增加，因为带隙能量下降了，更多的光子具有足够的能量来产生电子空穴对， 但是，这是一个比较微弱的影响。对硅电池来说，温度的上升主要致使开路电压和填充因子下降，因而导致了输出电功率下降。7. 下图是实际太阳电池的等效电路，电阻分为串联电阻（Rs）和分流电阻（Rsh）,请简述串联电阻的主要来源是什么？串联电阻（Rs）是由材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻及电极本身电阻所构成的总串联 电阻，它使电流一电压特性发生改变。8. 请阐述太阳能光伏发电系统的运行方式有哪两种？选举其中一种运行方式列出去主要组 成部件。太阳能发电系统运行方式主要要独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）和并网（联网） 发电系统。独立光伏发电系统（离网光伏发电系统）：指与电力系统不发生任何关系的闭合 系统。通常用做便携式设备的电源，向远离电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电 网发生联系的供电场所。并网发电系统：指将光伏电池阵列产生的直流电通过逆变器转换成交流电，并将电力输送到 电网。电力可输送到低压220V,380V电网就近使用，也可输送到10kV,35kV高压电网，远 距离输送。独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池组、直流-交流逆变装置、控制设备与连接 装置等组成。太阳能光伏并网发电系统的基本组成：太阳能电池光伏阵列、MPPT控制、DC/DC变换器、 驱动电路以及控制器9. 目前国际上对于并网光伏发电系统所采用的激励政策或商业模式有3种？目前，国际上对于并网光伏发电系统所采用的激励政策或商业模式有3种：“上网电价”（Feed-in Tariff, FIT）政策，“净电量结算”（Net Metering）政策，“自消费”（Self-Consumption/Direct Consumption）政策10. 离网的光伏屋顶系统的构成组件有哪些？并简述其功能。离网光伏屋顶发电系统主要由太阳电池方阵、储能装置（蓄电池组）、直流-交流逆变装置、 控制设备与连接装置等组成。太阳能光伏发电的最核心的器件是太阳电池。所以太阳电池方 阵主要将太阳能转成电能。蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时所发出的电能并能 随时向负载供电。逆变器是将直流电转变成交流电的一种设备。系统中的控制设备通常应具 有以下功能：信号检测，蓄电池的充放电控制/其他设备保护。连接装置是将太阳能光伏发 电系统中的各部分进行电气或机械连接的部件，使之成为一个整体。11. 什么是热斑效应？有哪些因素会致使热斑效应？它对光伏电池方阵的影响是什么？为了达到较高转换效率，光伏组件中的单体电池须具有相似的特性。在实际使用过程中， 可能出现电池裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或弄脏等情况，导致一个或一组电 池的特性与整体不谐调。失谐电池不但对组件输出没有贡献，而且会消耗其他电池产生的能 量，导致局部过热，这种现象称为热斑效应。当组件被短路时，内部功率消耗最大，热斑效 应也最严重。一、选择题1、光伏组件保证使用（D ），功率衰减不超过20%。A、 1 年 B、 2 年 C、 5 年 D、 25 年2、光伏系统和与其连接的电气负载都必须安装（D ）以防止电容、电感的耦 合和电网的过电压。A.电涌控制器 C.电涌放电器D.电涌保护器3、太阳电池组建表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从 而产生 （D ）。A、霍尔效应B、孤岛效应C、充电效应D、热斑效应4、太阳电池是利用半导体_C_的半导体器件。A.光热效应B.热电效应C.光生伏打效应D.热斑效应5、交流电正弦量的三要素指的是（C ）。A、电压、电流、电阻；B、电压、频率、相序；C、幅值、频率、初相位； D、幅值、频率、相序。6、光伏组件外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的_C_。A.短路电流B.开路电流C.工作电流D.最大电流7、太阳能光伏发电系统中，_A_指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电 源对负载供电这一现象。A.孤岛效应B.光伏效应C.充电效应D.霍尔效应二、填空题8、按硅成分光伏组件（单晶硅）、（多晶硅）以及（非晶硅）等。通常情况其光 电转换效率最高的是 （单晶硅），光电转换效率最低的是 （非晶硅）。9、光伏电站通常在站内装设有（环境监测仪），用来测量、监视电站及周边地区 的环境温度、风速、风向、辐照度等气象数据，对电站的产电量分析及系统效率 提供评估依据。10、光伏逆变器MPPT是指（最大功率点跟踪）。11、光伏组件串联的目的是（提高电压）。12、光伏发电系统中，光伏组件串、并后接入逆变器过程中应保证（相同型号） 的光伏组件进入同一个逆变器。13、衡量电能质量的标准有（电压）、（频率）、（谐波）、15、光伏支架的表面处 理方式一般为（热镀锌）。14、20摄氏度以上，太阳能电池板随着温度升高，转换效率（下降）。15、在晴空天气下，一天内光伏发电功率实测功率曲线类似（开口向下的抛物 线）。16、在衡量太阳辐射能量大小的物理量中，表征单位时间内垂直投射在地球某一 单位面积上太阳辐射能量的是（辐照强度）。三、简答题17、什么是光伏组件的热斑效应？答：在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的光伏组件，将被当做负载消耗 其他有光照的太阳电池组件所产能的能量，被遮蔽的光伏组件内阻增大此时 会发热，这就是热斑效益。这种效应能严重的破坏光伏组件，影响使用寿命。 有光照的光伏组件所产生的部分能量或所有能量，都有可能被遮蔽的光伏组 件所消耗。18、光伏组件有哪些巡视检查项目？答：1、检查光伏组件采光面是否清洁，有无积灰、积水现象。2、检查光伏组件板件连线有无松动现象，引线绑扎是否牢固。3、检查光伏区汇流箱内的接线是否牢固。4、检查光伏组件是否有损坏或异常，如遮挡，破损，栅线消失，热斑等。5、检查光伏阵列支架连接是否可靠，支架与接地系统连接是否可靠，电缆 金属外皮与接地系统连接是否可靠。19、EL检测出的晶体硅太阳能电池组件常见的缺陷有哪些？并分别指出造成这 些缺陷的可能的原因？答：隐裂，此现象可能是由于来料不良（电池片本身就已经隐裂），组件 设计有问题（隔离条位置不当），焊接和铺设工艺，层压工艺，周转运输过程中 造成，根据此几项需要按照发生工位进行排查； 断栅，此现象是由于在丝网印刷过程中，由于浆料问题或者网版问题导 致印刷不良造成的； 黑斑，此类现象和硅衬底少数载流子浓度有关，此类电池片中心部位的 电阻率偏高； 污染，这是由于硅料受到其他杂质污染所致； 网纹，这是由于电池片在烧结过程中温度不当所致； 焊接黑斑，此现象一般出现在焊接工序中，是由于过度焊接造成的电池 部分电流的收集障碍造成的。 等级混乱又称暗片，此类现象是由于将转换效率不同的电池片混入一 个组件中造成的； 裂片，此类现象的产生原因比较复杂，各种类型的外力因素均可能造成 电池片裂片。20、光伏汇流箱的主要作用及要求？答：光伏汇流箱安装于太阳能电池方阵阵列内，它的主要作用是1将太阳能电池组件串的直流电缆，接入后进行汇流，再与并网逆变器或直 流防雷配电柜连接。2可同时接入多路电池串列，并可承受电池串列开路电压；3对输入、输出电流、电压及箱内温度进行监测。对其要求：防护等级一般为IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室 外安装的要求21、光伏阵列中组件串列的退出操作？ 原则先负荷侧后电源侧； 单个光伏组件出现故障，需退出相应串组组件，即先拉开对应汇流箱总开关， 断开汇流箱对应保险，然后再拔开故障电池组件与串联电池组件的连接头即可；22、汇流箱与逆变器检修时操作步骤？1、汇流箱回路检修，先断开至逆变器空开，再断开光伏所对应的保险，检修汇 流箱时应防止直流电通过逆变器倒送至汇流箱，必须将逆变器直流柜内对应汇流 箱直流开关断开。2、逆变器检修，除了在逆变器上的操作外，必须将进入该逆变器的汇流箱的 空气开关全部停电。将进入该逆变器的交流电源停电。23、光伏阵列防雷汇流箱投运前后检查事项？1检查每路光伏组件串列输入、输出连接线是否紧固，输出空开、防雷器和保险 丝是否完好。2组件串列编号完整。3用万用表检查每路光伏电池串列输入开路电压是否一致，电压范围是否正常。4依次合上光伏电池串列输入正、负极保险丝，再合上各输入直流断路器，汇流 箱投入运行。5待汇流箱投入运行后，应在监控系内检查该汇流箱上传监控数据是否可靠、准 确。24、并网逆变器开机操作顺序？1确定所有空开处于断开状态。2合上逆变器输出的交流并网空开。3合上逆变器直流输入空开。4依次投入直流柜中各汇流箱的空开。5依次投入各汇流箱的空开。6待满足直流电压要求时逆变器自动投入运行，并网带负荷后，观察逆变器运行 正常，无异音。25、并网逆变器关机操作顺序?1根据逆变器液晶面板停机提示，进行停机操作。（一般逆变器设置有紧急停机 按钮，只有紧急境况下才可使用）2逆变器停机后，观察面板显示负荷为0，交流接触器跳开后。3断开直流输出断路器。4断开交流输入断路器。5有控制电源开关，应断开。6观察逆变器液晶面板断电，无显示。26、并网逆变器运维注意事项？ 机器正常工作时，不可强行断开直流、交流空开，以免发生拉弧损坏空开和逆 变器。 如进行逆变器检修，须断开逆变器交流侧开关及对应所有直流汇流箱输出空 开。由于内部滤波电容需放电，在逆变器停机后，须等待若干分钟后方可进行检 修工作。 逆变器为精密电子设备，设备具有故障报警功能，设备检修时按操作流程进行 关机操作，在设备不带电的情况下进行。27、多晶体硅电池组件的主要电气性能（铭牌内容）有哪些？请一一说明答：Voc 开路电压；Isc 一短路电流；Vm峰值功率电压；Im 峰值功率电 流；Pm 峰值功率；Ff 填充因子；Eff 转换效率；系统最大工作电压28、光伏组件发电效率与表面温度的变化关系，简述原因？答：光伏组件的发电效率与表面温度成反比，因为光伏组件的开路电压温度系数 为负值，且大于光伏组件的短路电流温度系数，当温度变化时两者的参数也随之 变化，由于开路电压温度系数大于短路电流温度系数，导致当温度升高时，光伏 组件发电效率降低。29、光伏阵列运维事项都哪些： 电池组件封装面完好无损伤，清洁受光均匀，无突出影响光强的污块。 组件背面引出线无损伤，引出部位封装良好； 检查组件与组件、组件与电缆之间的连接良好； 检查汇流箱内各部件、接线紧固，空开位置正确，运行正常，无发热、打火、 异味等异常现象，组串电流、电压正常； 检查汇流箱、电池支架接地良好，电缆防潮、防火、防摆动摩擦等措施到位； 根据太阳方位、电池组件支架偏转情况，判断跟踪设备是否正常； 根据监控系统日照、温度及电池组串监控数据，初步判断各阵列、阵列内电池 组件串列输出功率是否在正常范围内； 如发现异常，及时进行进一步的检查核对及处理。30、详细介绍光伏发电场的构成及参数？