光伏电站维护

分布式光伏电站运行与维护

摘要：随着人类向新能源的探索和使用，既环保又节能而且成本相对较低的太阳能能源越来越被人们所关注，并相继在各个领域先后投入使用。当前太阳能最具时效性的应用就是光伏电站发电系统。本文结合本公司的光伏系统概况，分析了光伏设备常见故障，探讨了加强光伏电站运行维护管理的对策。

关键词：太阳能；光伏电站；维护管理

??????? 引言

??????? 由于我国发电技术快速发展，在光伏发电站的研究上也获得了很大的突破。面对科技的快速发展，如何实现光伏发电站在运营的过程中能够保证其稳定性，将会成为今后的重要研究目标。由于当前环境问题日益严重，通过建设光伏电站可以有效地解决环境污染问题。因此光伏发电站符合当前的发展形势，那么加强其运行维护管理则显得具有重要意义。

??????? 一、我厂的光伏系统概述

??????? 我司光伏电站位置（地处海边）历年的总辐射量约5054.1MJ/㎡，平均日照小时数约2019.1h。光伏工程采用分散发电、集中控制、多点并网的技术方案。设计容量为1.16688MW，分布于厂区建筑屋顶及闲散地面，根据就近消纳、多点并网的原则，接入380V厂用电系统，共配置了5台250KW逆变器将直流逆变成380V交流经厂前区PC-A/B段、化水/水工PC-A/B段，循泵房PC-B段与厂用电相连。所

有光伏组件分布在16个区域，共由204个阵列（4488片260W）多晶硅光伏组件构成，每22片光伏组件串联构成一个阵列，每个光伏阵列构为一个发电单元，数个阵列并联于各区域的直流汇流箱，数个直流汇流箱并联于各配电间内的直流配电柜，经由逆变器并网发电。??????? 光伏系统采用以计算机监控系统为基础的监控方式，整个光伏电站安装一套监控系统，具有监控、通信功能，实现监测逆变器、直流汇流箱、直流配电柜等各种实时数据，具备日常电压、电流、电能计量、400V交流开关柜监测及故障信息监控等功能。在光伏区域内设备一套环境检测仪，实现检测日常照度、风速、风向、温度等参数。??????? 二、光伏设备常见故障分析

??????? 1、汇流箱内电池板正负极保险丝熔断，在夏季福照度大、温度高时特别容易损坏。

??????? 2、由于基建时施工不规范，光伏阵列至汇流箱的地埋电缆导线绝缘不良、接地。光伏逆变器报警：接地故障。

??????? 3、光伏电池板的损坏。光伏电池板收到外力，如高空坠落的石头、光伏板区域地下有地埋的高压管道，如：天然气发电机组循环水管道。当光伏板下面有压力释放阀时，压力释放阀开启时造成光伏板损坏。??????? 4、由于我厂的位于海边，光伏板的清洁程度收到风沙影响较小，但是由于沿海地区空气湿度大、含盐量高，非常容易造成设备的腐蚀。建厂时采用的普通钢结构或镀锌件质量较差，目前腐蚀情况很严重，增加了大量的维护工作。

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??????? 5、沿海地方台风较多，每次台风前需要对光伏设定期检查。??????? 三、加强光伏电站运行维护管理对策

??????? 1、加强教育，完善电站运行维护管理制度

??????? 光伏电站的安全运行是其赖以生存的基础，只有确保整个发电系统稳定安全的运行才能够实现企业的稳步发展。因此对于工作人员需要加强其安全意识教育，促进所有员工按照标准进行安全生产。首先树立员工的安全生产观念，使得所有员工以先进工作者为榜样，使得所有的职工拥有高度的安全责任心。其次，在对企业员工进行教育的时候要选取合宜的案例进行教育，选取案例的时候既可以选择先进的正面案例，也可选取事故导致悲剧发生的反面案例。通过对案例的分析，不断提升所有员工的安全生产意识，为提升整个企业的安全生产级别具有极大的推动作用。最后，企业中要实行赏罚分明的政策，赏罚过程中需按照公司既定的制度执行，不能够搞特殊。对于工作认真积极发现故障的工作员工给予表彰，而对于一些玩忽职守的员工则给予严重的警告或者惩罚，使得光伏电站中的企业制度分明。

??????? 2、不断完善和建立日常运行维护档案

档案作为整个企业的发展历程，而光伏电站的数据档案，则可表现出整个发电站安全运行维护的记录。在档案之中可以直接的反映出整个电力系统维护和故障位置，方便以后系统出现故障的时候能够非常迅速的寻找出伏电站的故障位置。建立起光伏电站日常运行维护档案，主要包含了供电时间、供电累积电量、负荷情况、供电室监控、室内温度、设备温度、设备不良反应故障记录等等。因此建立起运行故障维护档案

还需要做到下面几点才能够实现建立的档案有效性。

??????? （1）电站故障维护详细记录

??????? 当光伏电站出现异常的时候，进行故障记录的时候要针对发现时间、发现人、故障现象、故障原因分析、处理意见和处理结果等进行详细记录。这些都是今后企业在运行故障处理的经验，通过记录已经归档的故障处理方法，这为我们日后生产过程中提供了相应的经验支持，方便日后故障处理。

??????? （2）光伏电站设备缺陷的可行性分析

??????? 光伏电站中的设备故障始终是整个电力系统的基础故障，只有拥有良好的设备才能够拥有最基础的可行性。针对光伏电站的设备故障的可行性分析的时候，需要针对设备发生故障的时间、状态、次数、原因等进行分析，只有进行详尽的分析，才能够为以后的工作提供更加具体的措施。

??????? 3、强化实时对比分析促进电站经济快速发展

??????? 对比双轴跟踪、单轴跟踪、固定等不同光伏电池组件支架的相关电能参数、运行维护方法和检修方法等，并据此制定相应的运行维护管理方案，有助于后续工作的有效开展。光伏电站对各类逆变器（结合其所接入的光伏电池组件支架种类）的专题分析，不仅帮助运行人员很快熟悉了设备运行方式，还给领导层的决策提供了第一手参考资料。光伏电站还细化了电站的运行经济分析，做到每年、每半年、每季度、每月、每周、每天等都有总结，内容涵盖分析时段内电站的辐照情况、发电利用小时数、天气情况、指标完成情况厂用电量、、电站存在的主

要问题和采取的相应措施、设备及其他原因造成的损失电量、节能降耗工作开展情况、主要设备故障及消缺情况、下月电量预测等。

??????? 4、提升工作人员的基本素质强化技能

??????? （1）制定培训计划

??????? 电站制定详细的年度、月度、周培训计划，系统培训工作；班组按照每个成员的能力及心理状况制定个人培训计划。

??????? （2）创新培训方式

??????? 采用技术讲课、现场考问与讲解、技术问答、技能竞赛、参加安全知识培训班、外出培训学习和参与工程现场施工等多种方式进行强化培训。

??????? （3）上岗考核制度

??????? 制定严格的上岗考评制度和详细的上岗竞聘制度，切实落实“公开、公平、公正”的上岗考核原则，变“相马”为“赛马”，调动职工的学习积极性和自觉性。

??????? 结束语

??????? 太阳能光伏电站是我国一项利用太阳能资源的重要技术手段，为社会提供环保的电力资源，同时为未来新能源的全面应用迈出重要的一步。但在太阳能光伏电站的运行管理方面还存在很多问题，制约了太阳能光伏电站的发展。我们要认真分析存在的问题，加强运行管理，寻求并网、企业化等多种手段和方式，让光伏电站能够更好的发挥新能源转化的作用。

另：

一、概况

中小型光伏电站的特点是占地面积小、安装位置灵活且日常维护量少。由于光伏电站不同的运行环境，为了能够使光伏发电系统更安全、更稳定的运行，提高发电效率，增加用户收益，特编制本运维手册，以便于有一定专业知识人员在条件允许的情况下对电站进行适当维护。

二、分布式光伏电站运维管理

1.1 建立完善的技术文件管理体系

技术文件主要包括：

(1)建立电站的设备技术档案和设计施工图纸档案;

(2)建立电站的信息化管理系统;

(3)建立电站的运行期档案。

1.2 建立电站设备技术档案和设计施工图纸档案

主要包括：

(1)设计施工、竣工图纸;

(2)设备的基本工作原理、技术参数、设备安装规程、设备调试的步骤;

(3)所有操作开关、旋钮、手柄以及状态和信号指示的说明;

(4)设备运行的操作步骤;

(5)电站维护的项目及内容;

(6)维护日程和所有维护项目的操作规程。

1.3 建立信息化管理系统

(1)利用数字化信息化技术，来统一标定和处理光伏电站的信息采集、传输、处理、通讯，整合光伏电站设备监控管理、状态监测管理系统、综合自动保护系统，实现光伏电站数据共享和远程监控。

(2)光伏电站监控系统一般分为两大类：

a.一种是无线网络的分布式监控系统。一般应用于安装区域比较分散，采用分块发电、低压分散并网的中小型屋顶光伏电站。由于其采用GPRS无线公网传输，数据稳定性和安全性得丌到保证,因此，一般不应用于10 KV及以上电压等级并网的光伏电站。

b. 另一种是光纤网络的集中式监控系统。一般应用于大型地面光伏电站，或并网电压等级为10KV及以上的屋顶光伏电站。

二、信息化管理系统

2.1 无线网络的分布式监控系统

(1)每个监控子站分别通过RS485通讯采集光伏并网逆变器、电表和气象站的数据，通过Ethernet/WiFi/GPRS等多种通信手段将数据发送到相关本地服务器或者远程服务器，再通过网络客户端进行数据显示。

(2)用户也可以登陆远程服务器进行数据的实时远程访问，并通过网络客户端、智能手机和平板电脑等进行数据展示。

2.2 相关管理制度及标准——信息化系统基础

(1)明确并网光伏电站相关管理制度及运维手册;

(2)建立光伏电站运维相关国家、地方及行业标准

2.3 加强人员培训

主要是针对两方面的人员进行：

(1)对与业技术人员进行培训，针对运行维护管理存在的重点和难点问题，组织与业技术人员进行各种与题的内部培训工作，并将技术人员送出去进行系统的相关知识培训，提高与业技术人员的与业技能;

(2)对电站操作人员的培训，经过培训后，使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能，并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作，具有能判断一般故障的产生原因并能解决的能力。

2.4 建立通畅的信息通道

(1)设立专人负责与电站操作人员和设备厂家的联系工作。当电站出现故障时，操作人员能及时将问题提交给相关部门，同时也能在最短的时间内通知设备厂家和维修人员及时到现场进行修理。

(2)对每个电站都要建立全面完整的技术文件资料档案，并设立专人负责电站技术文件的管理，为电站的安全可靠运行提供强有力的技术基础数据支持。

三、光伏电站日常维护

3.1 光伏组件与支架

(1)光伏组件表面应保持清洁，应使用干燥或潮湿的柔软洁净的布料擦拭光伏组件，严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭光伏组件;应在辐照度低于200W/m2的情况下清洁光伏组件，不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件;

(2)光伏组件应定期检查，若发现下列问题应立即调整或更换光伏组件;

a.光伏组件存在玻璃破碎、背板灼烧、明显颜色变化等;

b.光伏组件中存在接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法连接等;

(3)光伏组件上的带电警告标识不得丢失。

(4)使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于4Ω，边框必须牢固接地。

(5)在无阴影遮挡条件下工作时，在太阳辐照为500W/m2以上，风速不大于2m/s的条件下，同一光伏组件外表面(电池正上方区域)温度差异应小于20℃。装机容量大于50kWp的光伏电站，应配备红外线热像仪，检测光伏组件外表面温度差异。

(6)使用直流钳型电流表在太阳辐射强度基本一致的条件下测量接入同一个直流汇流箱的各光伏组件串的输入电流，其偏差应不超过5%。

(7)支架的维护

a.所有螺栓、支架连接应牢固可靠

b.支架表面的防腐涂层，不应出现开裂和脱落现象，否则应及时补刷

c.支架要保持接地良好，每年雷雨季节到来之前应对接地系统进行检查。主要检查连接处是否坚固、接触是否良好

d.用于固定光伏支架的植筋或膨胀螺栓不应松动。采取预制基座安装的光伏支架，预制基座应放置平稳、整齐，位置不得移动

3.1 光伏组件的清洗

(1)近年来，光伏电站年装机量逐年增加，国家补贴政策从“金太阳”、“光电建筑”演变为电价补贴，因此电站的发电量至关重要，而组件上的灰尘是影响发电量的重要因素之一。

组件清洗前后对比

清洗之后的电站发电量提高5%-30%，清洗频率一年十次或每月一次不等。

(2)清洗方式

a. 人工清洗(这是目前使用最广泛的方式)

优点：费用低

缺点：人员不易管理;清洁效果差;对组件玻璃有磨损;影响透光率和寿命。

b. 高压水枪清洗

优点：清洗效果好

缺点：用水量较大;1MW用水量约为十吨;水枪压力过大，会造成组件隐裂;无法在车辆无法行驶的山地使用

(3)专业设备清洗

优点：用水量较小;清洗速度快、效果好

缺点：适用于组件前后间距教宽的场地;随车车辆的非直线运动，组件受到的压力大小不均;需要专业人员操作