太阳能光伏发电系统的运行维护与故障排除

第8章太阳能光伏发电系统的运行维护与故障排除8.1太阳能光伏发电系统的运行维护8.1.1太阳能光伏发电系统的日常检查和定期维护太阳能光伏发电系统的运行维护分为日常检查和定期维护，其运行维护和管理人员都要有一定的专业知识、高度的责任心和认真负责的态度，每天检查光伏发电系统的整体运行情况，观察设备仪表和计量检测仪表的显示数据，定时巡回检查，做好检查记录。1.光伏发电系统的日常检查在光伏发电系统的正常运行期间，日常检查是必不可少的，一般对于大于20kW容量的系统应当配备专人巡检，容量20kW以内的系统可由用户自行检查。日常检查一般每天或每班进行一次。日常检查的主要内容如下所示。（1）观察电池方阵表面是否清洁，及时清除灰尘和污垢，可用清水冲洗或用干净抹布擦拭，但不得使用化学试剂清洗。检查了解方阵有无接线脱落等情况。（2）注意观察所有设备的外观锈蚀、损坏等情况，用手背触碰设备外壳检查有无温度异常，检查外露的导线有无绝缘老化、机械性损坏，箱体内有否进水等情况。检查有无小动物对设备形成侵扰等其他情况。设备运行有无异常声响，运行环境有无异味，如有应找出原因，并立即采取有效措施，予以解决。若发现严重异常情况，除了立即切断电源，并采取有效措施外，还要报告有关人员，同时做好记录。（3）观察蓄电池的外壳有无变形或裂纹，有无液体渗漏。充、放电状态是否良好，充电电流是否适当。环境温度及通风是否良好，并保持室内清洁，蓄电池外部是否有污垢和灰尘等。2.光伏发电系统的定期维护光伏发电系统除了日常巡检以外，还需要专业人员进行定期的检查和维护，定期维护一般每月或每半月进行一次，内容包括以下内容。（1）检查、了解运行记录，分析光伏系统的运行情况，对于光伏系统的运行状态做出判断，如发现问题，立即进行专业的维护和指导。（2）设备外观检查和内部的检查，主要涉及活动和连接部分导线，特别是大电流密度的导线、功率器件、容易锈蚀的地方等。（3）对于逆变器应定期清洁冷却风扇并检查是否正常，定期清除机内的灰尘，检查各端子螺丝是否紧固，检查有无过热后留下的痕迹及损坏的器件，检查电线是否老化。（4）定期检查和保持蓄电池电解液相对密度，及时更换损坏的蓄电池。（5）有条件时可采用红外探测的方法对光伏发电方阵、线路和电器设备进行检查，找出异常发热和故障点，并及时解决。（6）每年应对光伏发电系统进行一次系统绝缘电阻以及接地电阻的检查测试，以及对逆变控制装置进行一次全项目的电能质量和保护功能的检查和试验。所有记录特别是专业巡检记录应存档妥善保管。总之，光伏发电系统的检查、管理和维护是保证系统正常运行的关键，必须对光伏发电系统认真检查，妥善管理，精心维护，规范操作，发现问题及时解决，才能使得光伏发电系统处于长期稳定的正常运行状态。下面主要介绍光伏发电系统各部位的主要检查和维护内容。8.1.2太阳能光伏组件方阵的检查维护（1）要保持太阳能电池组件方阵采光面的清洁，如积有灰尘，可用干净的线掸子进行清扫。如有污垢清扫不掉时，可用清水进行冲洗，然后用干净的抹布将水迹擦干。切勿用有腐蚀性的溶剂清洗或用硬物檫拭。遇有积雪时要及时清理。（2）要定期检查太阳能电池方阵的金属支架有无腐蚀，并定期对支架进行油漆防腐处理。方阵支架要保持接地良好。（3）使用中要定期（如1~2个月）对太阳能电池方阵的光电参数及输出功率等进行检测，以保证电池方阵的正常运行。（4）使用中要定期（如1~2个月）检查太阳能电池组件的封装及连线接头，如发现有封装开胶进水、电池片变色及接头松动、脱线、腐蚀等，要及时进行维修或更换。（5）对带有极轴自动跟踪系统的太阳能电池方阵支架，要定期检查跟踪系统的机械和电气性能是否正常。8.1.3蓄电池（组）的检查维护（1）保持蓄电池室内清洁，防止尘土入内；保持室内干燥和通风良好，光线充足，但不应使阳光直射到蓄电池上。（2）室内严禁烟火，尤其在蓄电池处于充电状态时。（3）维护蓄电池时，维护人员应配戴防护眼镜和身体防护用品，使用绝缘器械，防止人员触电，防止蓄电池短路和断路。（4）经常进行蓄电池正常巡视的检查项目。（5）正常使用蓄电池时，应注意请勿使用任何有机溶剂清洗电池，切不可拆卸电池的安全阀或在电池中加入任何物质，电池放电后应尽快充电，以免影响电池容量。8.1.4光伏控制器和逆变器的检查维护光伏控制器和逆变器的操作使用要严格按照使用说明书的要求和规定进行。开机前要检查输入电压是否正常；操作时要注意开关机的顺序是否正确，各表头和指示灯的指示是否正常。控制器和逆变器在发生断路、过电流、过电压、过热等故障时，一般都会进入自动保护而停止工作。这些设备一旦停机，不要马上开机，要查明原因并修复后再开机。逆变器机箱或机柜内有高压，操作人员一般不得打幵机箱或机柜，柜门平时要锁死。当环境温度超过30°C时，应采取降温散热措施，防止设备发生故障，延长设备使用寿命。经常检查机内温度、声音和气味等是否异常。控制器和逆变器的维护检修：严格定期查看控制器和逆变器各部分的接线有无松动现象(如保险、风扇、功率模块、输入和输出端子以及接地等），发现接线有松动要立即修复。8.1.5配电柜及输电线路的检查维护检查配电柜的仪表、开关和熔断器有无损坏；各部件接点有无松动、发热和烧损现象；漏电保护器动作是否灵敏可靠；接触开关的触点是否有损伤。配电柜的维护检修内容主要有：定期清扫配电柜，修理更换损坏的部件和仪表；更换和紧固各部件接线端子；箱体锈蚀部位要及时清理并涂刷防锈漆。定期检查输电线路的干线和支线，不得有掉线、搭线、垂线、搭墙等现象；不得有私拉偷电现象；定期检查进户线和用户电表。8.1.6防雷接地系统的检查维护（1）每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地体附近地面有无异常，必要时挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。（2）接地网的接地电阻应每年进行一次测量。（3）每年雷雨季节前应对运行中的防雷器利用防雷器元件老化测试仪进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现防雷模块显示窗口出现红色及时更换处理。8.2太阳能光伏发电系统的故障排除8.2.1太阳能电池组件与方阵的常见故障太阳能电池组件的常见故障有：外电极断路、内部断路、旁路二极管短路、旁路二极管反接、热斑效应、接线盒脱落、导线老化、导线短路、背膜开裂、EVA与玻璃分层进水、铝边框开裂、电池玻璃破碎、电池片或电极发黄、电池栅线断裂、太阳电池板被遮挡等。可根据具体情况检查更换或修理。8.2.2蓄电池的常见故障及解决方法阀控密封蓄电池常见故障有外壳幵裂、极柱断裂、螺丝断裂、失水、漏液、胀气、不可逆硫酸盐化、电池内部短路等，可归纳为下面几个方面。1.蓄电池外观方面故障2.电池温度升高故障3.蓄电池组浮充总电压过高或过低故障4.单只蓄电池浮充电压过高或过低故障8.2.3光伏控制器的常见故障光伏控制器的常见故障有：因电压过高造成损坏，蓄电池极性反接损坏，因雷击造成损坏，工作点设置不对或漂移造成充放电控制错误，空气幵关或继电器触点拉弧，功率开关晶体管器件损坏等。可根据具体情况维修或更换控制器系统。8.2.4逆变器的常见故障逆变器的常见故障有：因运输不当造成损坏，因极性反接造成损坏，因内部电源失效损坏，因遭受雷击而损坏，功率开关器件损坏，因输入电压不正常造成损坏，输出保险损坏等。可根据具体情况检修或更换逆变器系统。