浅谈光伏电站运维与设备故障分析

浅谈光伏电站运维与设备故障分析光伏电站设备缺陷可以分为外观异常、设备通讯异常、设备电源接触不良、需要更换保险、设备硬件问题。外观异常一般发生在组件多一些，比如尘土鸟屎较严重；通讯异常主要集中在汇流箱、逆变器中；电源接触不良主要发生在逆变器模块；需要更换保险主要是汇流箱中；由于设备为新投运，目前设备硬件异常主要是逆变器模块需要更换、通讯管理机故障，其他并没有发生。一、设备缺陷分析对于光伏组件能够直观发现的问题就是光伏板表面尘土、鸟屎、破碎，尘土、鸟屎严重就需要尽快清洗光伏板，通过2015年数据分析，一共清洗三次前后对比电量平均提升了8%，最高一次在2月份雾霾时间较长的天气后清洗，电量提高10%；破碎现象主要由于受到尖锐东西撞击或者自爆造成。单轴、双轴跟踪系统会出现通讯异常现象，由于跟踪系统每天都需要跟着太阳转动，有时候出现光伏板接线松动造成通讯异常。关于组件经常会提到功率失配、电流失配等，这就需要对光伏组件、组串进行I-V曲线测试，经过分析可以得知功率、电流等偏低者，这些可以通过调整位置将功率偏差较小的组件调整在同一个组串中，提高整体发电功率。汇流箱主要是通讯异常问题，造成的原因有接线松动、设置地址出错，汇流每一组串的断路器异常需要更换或者接触不良，对于汇流箱最严重的问题就是电路主板出现问题，这个需要直接更换的。直流配电柜没有出现任何故障，但是为了保证安全平稳运行，也备了直流配电柜开关。逆变器是核心部件，是将直流转换为交流的主要设备，也是电站与电网接轨的核心设备，我电站使用逆变器为模块式，优势就是一个模块有问题不会影响其他九个模块运行，而且在不超额定功率的情况下会自动将负载分配给其他九个模块，主要的问题是模块出现故障，处理方式都是更换模块，坏的模块返厂。由于温度高会降低设备转换效率，同时也会造成设备过热等现象，温度监控很重要，一般出现问题温度监控器异常，需要更换。二、整改措施对于光伏组件要做到分片分排检查，每天按计划检查，检查仪器采用红外热成像仪，检查热斑、功率异常光伏组件。对于汇流箱做倒每个小时对后台监控画面进行巡视，及时发现并记录组串电流异常、汇流箱电压异常组串编号，并进行现场排查。逆变器每个小时对后台监控画面进行巡视检查，及时发现逆变器电流电压功率异常者，特别在夏季要注意观察温度，风机是否启动，不要造成风气不能启动温度过高，转换效率低。定期检测逆变器母排温度、接线头温度。在春季安全大检查中做好清扫工作。定期检测箱变接线温度，油温。特别在迎峰度夏之前，做好设备预试工作，做好防雷装置检测工作。在迎峰度夏期间要做好温度检测工作，防止过负荷造成设备故障现象。三、建议对光伏电站，主要受到天气的影响，但是我们能够做到的是要让设备能够最大能力的发电，能够全部高效率发电。这样就需要做到对设备状况了如指掌，首先建立设备档案，设备缺陷分系统分类别统计总结；其次定期检查、检测设备；再次做到定期运行数据分析总结，对有问题设备进行调整，更换。测试内容主要包括单体性能测试、系统性能测试、安全测试和环境测试四大类。（1）单体性能测试，包括：光伏组件/串I-V曲线测试、方阵（汇流箱）电流测试等。（2）系统性能测试，包括：极性测试、组串电流一致性测试、逆变器效率及电能质量测试等。（3）安全测试，包括：绝缘及导通性测试、红外热分析、接地电阻测试等。（4）环境测试，包括：辐射强度监测。在光伏电站检测中经常会用到红外热成像仪等仪器。红外热分析主要针对汇流箱和光伏组件，汇流箱等电气设备绝缘损坏、导线裸露可能造成发热异常；光伏组件蒙灰、电池不匹配会造成热斑。通过检查红外热分析可以排查隐患。组件检测工作：每一块组件在出厂的时候都有一个条形码，该条形码类似身份证，可以查到该组件的参数，这样可以与同一组串的其余组件作对比。在组件运回到现场是应该进行EL测试，这样可以清楚了解，该光伏组件在运到现场是否完好，同时也避免安装后进行测试时发现问题与安装施工队的扯皮。在安装完成进行EL测试，确认安装完好。通过检查组件闪电纹、破损、暗片等，评估组件质量。并进行远红外热成像测试，可以观察组件发电正常。电站运行半年后进行性能测试工作，目的为了了解设备运行状况。支架貌似对发电没有影响，但是支架的好坏，影响到光伏板的稳固。汇流箱：如果电站比较集中，最好不用无线传输设备，因为信号会受到云彩、火车、飞机等影响，会出现滞后、没有数据等现象。逆变器采用模块式逆变器比较有优势，但要求逆变器室要做好密封性好，通风性好，这样对门、窗户、纱网的要求很高。而且由于地理位置不同，受到当地温度、风沙季节影响，也要合理设计。逆变器最大功率跟踪器大部分都采用扰动式，这样数据不能达到百分之百准确。后台数据：监控画面要做到能够监控到每个组串的的数据。要根据电站运行需要设置画面链接，制定需要报表。光伏电站占地面积大，不论是分布式、还是大型地面式，提高土地利用率、多元化发展是主导，农光互补、鱼光互补是典型的提升土地综合利用率示范。但是符合当地的实际气象状况是硬道理，比如雨水多的地区，地貌为鹅卵石那么设计更多的要考虑沉降