21 道运行、维护与故障排查练习题及答案

NABCEP 太阳能光伏助理认证练习题的全部运行、维护与故障排查练习题，附正确答案和简短解析。

1. 技术人员在晴天把某住宅系统实测的交流输出，与根据阵列平面实测辐照度算出的预期输出进行比较。对于一套运行正常的并网系统，下列哪种说法最准确？
- A.实测输出在组件升温之后达到铭牌额定值
- B.实测输出在晴朗天空下等于铭牌额定值
- C.实测输出在晴朗天空下仍然低于铭牌额定值✓ 答案
- D.实测输出在晴天的大部分时间高于铭牌额定值
铭牌额定值来自标准测试条件，即满参考辐照度加上较低的电池温度，而屋顶阵列几乎不可能同时满足这两点。现场运行时，电池温度偏高、阵列面辐照度不足、积灰、线损和逆变器转换损失都会扣减输出，因此判断系统是否健康，应把实测输出与依据实测辐照度推算的预期输出比较，而不是与铭牌值比较。
编号 QB-K3VP79依据： NABCEP PV Associate job task analysis, performance parameters — standard test conditions versus field operating conditions报告此题的问题
2. 某逆变器下的每一路组串开路电压都正常，但在与去年同期实测辐照度相近的条件下，运行电流比去年低约 20%。下列哪种解释最符合这些测量结果？
- A.电池温度远高于正常，因为高温会大幅拉低组件电流
- B.某块组件旁路二极管失效，因为二极管承载整串电流
- C.并网端子连接松动，因为它会直接限制直流侧电流
- D.阵列表面积尘，因为电流几乎与到达组件的辐照度成正比✓ 答案
组件电流几乎与到达电池的光强成正比，而开路电压随辐照度变化极小，主要受电池温度支配。因此各路组串电压都正常、电流却普遍偏低，说明有东西均匀地遮挡了到达电池的光，最常见的原因就是积灰；温度升高首先表现为电压下降，而二极管故障或并网侧接触不良也不会让所有组串的电流同幅度降低。
编号 QB-4K2VS9依据： Dunlop, Photovoltaic Systems (ATP) — effect of irradiance and temperature on module current and voltage报告此题的问题
3. 在下列哪个站点，两次降雨之间的积灰损失最可能最严重？
- A.低倾角阵列，位于湖边住宅，夏季午后常有雷雨
- B.低倾角阵列，位于土路农田旁，当地旱季漫长✓ 答案
- C.大倾角阵列，位于沿海地区，全年降雨频繁
- D.大倾角阵列，位于郊区，降雨规律且地面无裸土
当站点既有扬尘来源、天气又不能把灰尘冲走时，积灰就会累积。土路和农事作业会产生大量扬尘，漫长的旱季意味着缺少自然冲洗，而低倾角使颗粒容易停留在玻璃上，即便偶有降雨也难以随水流走。
编号 QB-M382DA依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — soiling losses报告此题的问题
4. 寒冷地区的一套屋顶系统在隆冬时节连续三天没有发电，第四天在无人上门维修的情况下恢复正常。这种变化说明什么？
- A.汇流箱熔断器熔断后在阵列冷却时自行恢复
- B.组件旁路二极管低温断开，温度回升后自行复位
- C.积雪覆盖了组件玻璃，随后滑落或融化✓ 答案
- D.积雪重量使逆变器接地故障保护连续三天动作
没有任何人为干预就自行恢复的停发，属于环境条件造成的发电损失，而不是硬件故障。积雪会完全遮挡阳光，之后滑落或融化；熔断器一旦熔断就不会自行恢复，二极管一旦损坏也不会自愈，因此它们都不可能让发电量自动恢复正常。
编号 QB-ZJYU96依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — snow and weather-related production losses报告此题的问题
5. 业主反映，每年春季发电量都会下降百分之几，并在第一场大雨之后恢复，年年如此。最合理的解释是什么？
- A.花粉与农田扬尘积在玻璃上，被雨水冲走✓ 答案
- B.逆变器电容春季性能下降，遇到潮湿天气恢复
- C.组串导线电阻春季升高，一场雨之后又降低
- D.组件衰减每年春季加快，到夏季又自行逆转
按同样的季节规律反复出现、并在雨水冲刷玻璃后立即恢复的损失，就是积灰损失，春季最典型的来源是花粉和农田扬尘。组件衰减是不可逆的，元件故障也不会随天气自行修复，因此这种周期性出现又自行消失的规律正是判定积灰的依据。
编号 QB-H362V6依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — seasonal soiling and cleaning intervals报告此题的问题
6. 监控数据显示，每天下午发电曲线上都有一个浅浅的凹陷；在三个夏季里，这个凹陷越来越深，出现的时间也越来越早。这种趋势最可能说明什么？
- A.阵列熔断器老化，在炎热的下午会部分断开
- B.逆变器开始在每天下午的一段时间内限功率输出
- C.阵列附近的树木逐年长高，每天下午更早遮挡阵列✓ 答案
- D.组件逐年稳定衰减，每年损失的功率越来越多
固定障碍物造成的遮挡表现为每天同一时段出现的凹陷，因为它随太阳经过该物体的路径而出现。若这个凹陷逐年加深、出现时间逐年提前，说明障碍物本身在长大，这正是植被的特征；组件衰减会整体压低全天曲线，而不会在某一时段刻出越来越深的缺口。
编号 QB-2KB7F7依据： NABCEP PV Associate job task analysis, deviations from expected performance — shading analysis and vegetation management报告此题的问题
7. 自系统投运以来，年发电量每年下降约百分之零点五；而今年发电量在一周之内又骤降了 12%。技术人员应如何解读这两个现象？
- A.缓慢下降是电表漂移造成的，突然下降是逆变器缓慢老化
- B.缓慢下降说明存在接线故障，突然下降属于组件正常老化
- C.缓慢下降是季节天气造成的，突然下降是逐渐积灰造成的
- D.缓慢下降属于组件正常老化，突然下降指向具体故障✓ 答案
晶硅组件每年只损失百分之零点几的输出，因此多年来缓慢而稳定的下降属于正常老化，只需持续趋势跟踪。而一周之内出现的阶跃式下降不可能是老化造成的，因为老化不会在一周内发生；这说明有具体的东西损坏或改变了，例如熔断器熔断、组件级电力电子器件失效、断路器跳闸或新增遮挡，应当追查。
编号 QB-J3HC28依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — performance trending and module degradation报告此题的问题
8. 在一个晴朗的上午，汇流箱中有七路组串的开路电压约为 380 V，而第八路在自身两根导线之间只读到接近零伏。第八路的读数说明什么？
- A.该组串中有一块组件的旁路二极管短路
- B.该组串被遮挡，太阳移开后会自行恢复
- C.该组串发电正常，只是熔断器规格偏大
- D.该组串在串联回路中某处已经断开✓ 答案
只要有光照到组件，串联组件就会产生开路电压，因此即使被严重遮挡的组串也仍能测到相当高的电压。该组串自身两根导线之间几乎为零伏，说明串联回路被中断——可能是连接器未插到位或损坏、导线断裂，或有组件脱离回路——必须沿组串查找断点。
编号 QB-XJ97X3依据： Dunlop, Photovoltaic Systems (ATP) — troubleshooting series-connected PV source circuits报告此题的问题
9. 某路组串开路电压正常，但发电量低于相邻组串；红外扫描显示其中一对连接器的温度明显高于周围线缆。这些现象组合起来说明什么？
- A.组串熔断器偏大，使连接器超过其额定电流
- B.该处接触电阻偏高，带载时产生压降并明显发热✓ 答案
- C.该段发生接地故障，电流被迫经过连接器外壳
- D.附近旁路二极管短路，把额外电流推入连接器
接触不良只有在电流流过时才会暴露：接触电阻上会产生压降，压降与电流的乘积转化为热量，因此红外图像上该连接器发热，而在无电流状态下测得的开路电压却仍然正常。这类接头同时是串联电弧的潜在源头，必须予以修复，而不能只是继续观察。
编号 QB-F3FCH4依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — infrared inspection of terminations and connectors报告此题的问题
10. 某路组串完全没有输出，从地面看组件和导线都完好。定位断点最有效率的做法是什么？
- A.测量逆变器输出，并与相邻逆变器进行比较
- B.只在汇流箱测量，然后更换温度最高的组件
- C.先测组串中点，再对可疑的一半继续对分✓ 答案
- D.从第一块组件开始，逐个连接器依次测量
每一步把回路对分，就能判断故障仍在哪一半，可疑范围迅速缩小，很长的组串也只需几次测量即可定位。逐个连接器测量虽然最终也能找到，但在屋面上耗时得多；而没测就先换件，等于凭猜测判断原因。
编号 QB-EFDKH5依据： Dunlop, Photovoltaic Systems (ATP) — systematic troubleshooting procedure for PV source circuits报告此题的问题
11. 在汇流箱中发现某一路组串的熔断器已经熔断。正确的处理方式是什么？
- A.换用大一级规格的熔断器，以免天热时再次熔断
- B.先用导体短接代替，等找到故障组件后再更换
- C.留到下次年度巡检时再更换，一路组串影响不大
- D.先查明熔断原因，再换用相同规格的熔断器✓ 答案
熔断器熔断是因为电流超过了其额定值，而这股电流必有来源——短路、接地故障、其他组串倒灌的反向电流，或接线错误。不查明原因就换新，只会再次熔断；而换成更大规格或直接用导体短接，则等于取消了导线和组件赖以受保护的过流保护。
编号 QB-WX7EX4依据： NFPA 70, National Electrical Code — principle of overcurrent protection for PV source circuits报告此题的问题
12. 把万用表红表笔接在每路组串的正极导线、黑表笔接在负极导线上测量时，七路读数约为 +380 V，另有一路约为 −380 V。这说明什么？
- A.该组串组件被并联连接，因此其电压以反极性叠加进来
- B.该组串熔断器已断开，因此仪表把读数显示为负值
- C.该组串极性接反，会与其他组串对抗并拉低阵列输出✓ 答案
- D.该组串旁路二极管在导通，因此电压读数出现反向
在所有组串表笔接法一致的情况下，某一路读数幅值正常但符号相反，说明该组串的导线接反了。并接到同一母排上时，接反的组串不会叠加而是与其他组串对抗，使阵列输出大幅下降，还可能导致电流倒灌进该组串，因此必须先纠正接线才能恢复运行。
编号 QB-DF29C4依据： Dunlop, Photovoltaic Systems (ATP) — series and parallel PV circuit polarity and combiner wiring报告此题的问题
13. 逆变器报出接地故障或绝缘电阻偏低的告警，天气干燥时告警消失，下雨之后又出现。该告警说明什么？
- A.阵列输出电流超过了逆变器的额定输入电流
- B.导线上出现串联断点，在接线盒内部产生电弧
- C.电网电压漂移，超出了逆变器允许的电压范围
- D.绝缘层受损，潮湿时电流可以流到接地金属部件上✓ 答案
接地故障与绝缘电阻监测的对象，是从阵列载流导体泄漏到接地金属或大地的电流。绝缘受损处——例如导线在屋面被磨破、被挤压，或外壳开裂——往往只有在水分把破损处导通时才会漏电，这正是雨后报警、天晴又消失的原因。
编号 QB-VXU3S3依据： IEC standard for grid-connected PV system testing and maintenance — insulation resistance of PV arrays报告此题的问题
14. 某逆变器的直流电弧故障检测功能已经两次使阵列停机。该功能设计用于检测下列哪种情况？
- A.电网停电，使逆变器失去电压参考
- B.载流导体出现断点，例如连接器松动✓ 答案
- C.载流导体与接地金属之间发生短路
- D.组串电流超过组件串联熔断器额定值
电弧故障检测识别的是电流通路上出现间隙时持续电弧所特有的高频电气特征，通常来自松动、腐蚀、受损或不同品牌混插的连接器，或线槽内断裂的导线。这属于串联故障，与电流从正常通路泄漏到接地金属的接地故障是两回事。
编号 QB-CFPW63依据： NFPA 70, National Electrical Code — purpose of DC arc-fault circuit protection for PV systems报告此题的问题
15. 某系统的接地故障保护在复位后不到一天又动作，故障原因仍未查明。正确的做法是什么？
- A.让故障暂时搁置，向厂家提交组件质保索赔
- B.让阵列继续运行，每天早晨远程复位保护装置
- C.让阵列保持停机，交由有资质人员查找故障✓ 答案
- D.让保护装置保持旁路，系统先运行到下次上门
保护装置动作是为了防止触电和火灾，因此反复跳闸说明故障真实存在且尚未消除。在有资质、能够从事带电光伏设备作业的人员查明并排除故障之前，阵列必须保持停运；旁路保护或反复复位，等于让屋面上的带电故障继续存在。
编号 QB-UXGRK2依据： NFPA 70E, standard for electrical safety in the workplace — response to repeated protective device operation报告此题的问题
16. 在一个晴朗的白天，小区停电，一台不带蓄电池备电的并网逆变器没有任何输出。技术人员应如何理解这一情况？
- A.逆变器参数设置有误，因为电网保护窗口设得太窄
- B.逆变器工作正常，因为它不能给停电的电网送电✓ 答案
- C.逆变器容量偏小，因为它无法独自带动家中负载
- D.逆变器内部故障，因为有阳光它就应当继续发电
并网逆变器必须在电网失电或电压、频率超出允许范围时停止送电，以免向检修人员正在作业的线路反送电。若系统没有储能和离网运行能力，逆变器在停电期间不发电、待电网恢复后自行重启，正是其设计要求的行为。
编号 QB-F8A82V依据： IEEE standard for interconnection of distributed energy resources with electric power systems — anti-islanding requirement报告此题的问题
17. 在强烈阳光下的正午做红外扫描，发现某块组件中有一个电池片的温度明显高于周围电池片。下列哪种解释与该图像最吻合？
- A.该电池片与边框搭接，正在承载对地泄漏电流
- B.该电池片比其他电池片更新，转换效率也更高
- C.该电池片破裂或被遮挡，正在消耗功率而不是发电✓ 答案
- D.该电池片接收到的阳光比周围电池片明显更多
串联电池片流过的电流相同，因此破裂、积灰或被遮挡的电池片无法产生这一电流，反而变成负载，把其他健康电池片发出的功率转化为热量。这正是热斑只在组串带载且辐照良好时才出现的原因，也说明应进一步检查该电池片、其遮挡情况以及旁路二极管。
编号 QB-XQ43FU依据： NABCEP PV Associate job task analysis, deviations from expected performance — infrared thermography and hot-spot causes报告此题的问题
18. 一路由 20 块相同组件组成的组串，测得的开路电压大约只相当于 19 块组件之和，而运行电流正常。最可能的原因是什么？
- A.有一块组件与该组串其余组件是并联连接的
- B.有一块组件被短路二极管旁路，或已脱离电路✓ 答案
- C.有一块组件积灰严重，因此完全不产生电压
- D.有一块组件温度偏高，损失了大部分输出电流
串联组串中电压是逐块相加的，缺口恰好约等于一块组件的开路电压，说明有一块组件已不再向串联链贡献电压，而回路仍能通过电流。旁路二极管短路后把该组件短接，或该组件被跨接、脱离回路，都会呈现这种特征；而积灰或温升只会改变电流或整串电压，不会正好少掉一块的电压。
编号 QB-JFTW7A依据： Dunlop, Photovoltaic Systems (ATP) — bypass diode function in series strings报告此题的问题
19. 现场发现一块组件出现发黄、脱层的区域，接线盒也有烧焦痕迹，而阵列其余部分看起来完好。该助理级人员应当怎么做？
- A.记录并拍照，换上任意一块不同品牌和功率的备件
- B.记录并拍照，将该组件退出运行并提出质保索赔✓ 答案
- C.记录并拍照，用胶带封住接线盒后继续投入运行
- D.记录并拍照，清洁发黄区域并让该组件继续运行
脱层、电池片发黄和接线盒烧焦属于组件级失效，现场无法修复，而烧焦的接线盒本身就是火灾与触电隐患，因为组件引线在白天始终带电。正确做法是拍照记录状态、将该组件退出运行，并按厂家质保流程申请更换，换上与该组串电气参数相匹配的组件。
编号 QB-2YMRM9依据： NREL/SunSpec best practices for operation and maintenance of photovoltaic systems — module visual defects and warranty claims报告此题的问题
20. 在一次计划性维护中，技术人员发现阵列实际比竣工图纸上多出一路组串。恰当的处理方式是什么？
- A.记录现场实际接线，并要求更新竣工图纸后重新发放✓ 答案
- B.记录差异，但认定图纸正确而现场接线属于错误
- C.记录即可，不必更新图纸，因为图纸只用于报建
- D.记录改动，并拆除多出的那一路组串以符合图纸
竣工资料是后续维护人员、检查人员和应急救援人员判断现场装了什么、如何切断的依据，因此图纸与实物不符本身就是一项缺陷，必须在资料上加以解决。不能为了迁就过时的图纸去改动系统，而应记录现场实际配置，并推动图纸和标识同步更新。
编号 QB-HHDR29依据： NABCEP PV Associate job task analysis, maintenance of PV systems — as-built documentation and record keeping报告此题的问题
21. 在晴朗的下午，要在带电阵列中分离某块组件的直流连接器之前，必须先做什么？
- A.只断开直流断路器，因为组件随后就不再发电了
- B.在分离连接器之后再断开直流断路器，而不是之前
- C.断开直流断路器，遮盖组件，并确认引线已无电✓ 答案
- D.只断开交流断路器，因为这样就切除了阵列电压
组件是电源而不是负载：只要有光照在玻璃上，它的引线就带电，下游任何开关都改变不了这一点。断开直流断路器可把回路与逆变器隔离，用不透光的遮盖物盖住组件可使其输出降为零，动手前再用仪表确认引线确实无电，才算安全；若在有电流通过时拔开连接器，会拉出持续的直流电弧。
编号 QB-22KWM9依据： NFPA 70E and PV module manufacturer instructions — safe isolation of PV source circuits energized by daylight报告此题的问题

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1. 技术人员在晴天把某住宅系统实测的交流输出，与根据阵列平面实测辐照度算出的预期输出进行比较。对于一套运行正常的并网系统，下列哪种说法最准确？

2. 某逆变器下的每一路组串开路电压都正常，但在与去年同期实测辐照度相近的条件下，运行电流比去年低约 20%。下列哪种解释最符合这些测量结果？

3. 在下列哪个站点，两次降雨之间的积灰损失最可能最严重？

4. 寒冷地区的一套屋顶系统在隆冬时节连续三天没有发电，第四天在无人上门维修的情况下恢复正常。这种变化说明什么？

5. 业主反映，每年春季发电量都会下降百分之几，并在第一场大雨之后恢复，年年如此。最合理的解释是什么？

6. 监控数据显示，每天下午发电曲线上都有一个浅浅的凹陷；在三个夏季里，这个凹陷越来越深，出现的时间也越来越早。这种趋势最可能说明什么？

7. 自系统投运以来，年发电量每年下降约百分之零点五；而今年发电量在一周之内又骤降了 12%。技术人员应如何解读这两个现象？

8. 在一个晴朗的上午，汇流箱中有七路组串的开路电压约为 380 V，而第八路在自身两根导线之间只读到接近零伏。第八路的读数说明什么？

9. 某路组串开路电压正常，但发电量低于相邻组串；红外扫描显示其中一对连接器的温度明显高于周围线缆。这些现象组合起来说明什么？

10. 某路组串完全没有输出，从地面看组件和导线都完好。定位断点最有效率的做法是什么？

11. 在汇流箱中发现某一路组串的熔断器已经熔断。正确的处理方式是什么？

12. 把万用表红表笔接在每路组串的正极导线、黑表笔接在负极导线上测量时，七路读数约为 +380 V，另有一路约为 −380 V。这说明什么？

13. 逆变器报出接地故障或绝缘电阻偏低的告警，天气干燥时告警消失，下雨之后又出现。该告警说明什么？

14. 某逆变器的直流电弧故障检测功能已经两次使阵列停机。该功能设计用于检测下列哪种情况？

15. 某系统的接地故障保护在复位后不到一天又动作，故障原因仍未查明。正确的做法是什么？

16. 在一个晴朗的白天，小区停电，一台不带蓄电池备电的并网逆变器没有任何输出。技术人员应如何理解这一情况？

17. 在强烈阳光下的正午做红外扫描，发现某块组件中有一个电池片的温度明显高于周围电池片。下列哪种解释与该图像最吻合？

18. 一路由 20 块相同组件组成的组串，测得的开路电压大约只相当于 19 块组件之和，而运行电流正常。最可能的原因是什么？

19. 现场发现一块组件出现发黄、脱层的区域，接线盒也有烧焦痕迹，而阵列其余部分看起来完好。该助理级人员应当怎么做？

20. 在一次计划性维护中，技术人员发现阵列实际比竣工图纸上多出一路组串。恰当的处理方式是什么？

21. 在晴朗的下午，要在带电阵列中分离某块组件的直流连接器之前，必须先做什么？

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