光伏电站优化运维技术研究

光伏电站优化运维技术研究

王奕镇

广西平班水电开发有限公司 广西隆林县平班镇 53340 2

摘要：近年来我国新能源技术得到快速发展，2017年我国新能源装机规模不断扩大，并网容量急剧增加，光伏发电成为电源增长助力，新增撞击容量首次超过火电。2017年底分布式光伏爆发式增长。随着光伏电站建设规模与建设数量逐年增加，光伏电站建设规模和数量的增加让光伏发电出现了诸多问题，比如设计质量、安全等，越来越多光伏电站运维难度增加。从现代意义上讲光伏发电对现代电力资源、能源都有重要促进作用，人们理应重视光伏电站的运营维护。

关键词：光伏电站；优化运维；技术

在不断发展的过程中资源需求成为一个巨大缺口，人们对地球资源索取越来越强烈，太阳能作为一种无公害资源，被成功运用在发电领域内，且大获成功。当前在科技的支持下太阳能发展越来越普遍，太阳能的利用可以改善地球，在不断发展的过程中光伏电站逐渐普及，人们将其运用在沙漠当中缓解环境对其造成的恶劣影响，同时对沙漠当中的能量、碳排放有一定的平衡作用，对环境温、辐射有较好的调整与治理作用。

1. 光伏电站

光伏电站是利用太阳光照使用特别材料制作太阳能吸收板材，板材内含有基本的硅元素，使用硅晶体制作而成的吸收板与逆变器组合，从而实现光伏发电。在光伏发电系统内能够实现发电和输出电力的装置，整个系统建设已经实现，而且我国大力支持光伏发电技术的运用，支持建设光伏电站。据了解光伏电站的发电系统分为蓄电池独自发电装置、无蓄电池的并网发电装置。比如人们生活当中常见的路灯就是太阳能吸收板，电杆中带有蓄电池，白天可以进行蓄电，在傍晚的时候自动开启，因此也属于光伏发电一类。

光伏电站工作原理的了解需要认识硅元素，硅元素是半导体，元素属性良好，这也是光伏电站运用其制作的主要原因。电站就是将半导体的面接触太阳光之后将其直接转化为电力的过程。太阳能电池表面都是硅晶体，主要就是利用硅晶体来组合成电池板，利用电池板的横向连接大面积覆盖来接受太阳光，转换成能量，与吸收功率仪器配合协作就构成了太阳能光伏发电^[1]。太阳能照射吸收板的时候产生的是直流电，因此电流直接进入汇电箱进行疏导，之后将电流输送到直流配电箱进行配电，随后将配好的直流电传输到逆变器当中。逆变器的任务是将输入其中的直流电流转化为交流电，将输出的交流电与配电箱交流，最终导致结果和配电箱疏导电和配电输入到使用的侧低压一段，完成此次工程。

2. 运维故障

   1. 光伏列阵故障

光伏列阵故障一部分原因是环境因素影响，比如建筑物、树木、云朵等物体影响，甚至鸟类排泄物也会影响光伏列阵。另外一类是光伏列阵本身因为长期运行而导致元器件老化带来的组件短路、开路、光伏组件不匹配等故障，从专业角度上分析人们也降低划分为软故障和硬故障，其中软件故障是因为时间变化而产生的故障，比如建筑物或者是云等导致，这种故障不影响，而硬故障是不随着时间变化而变化的，比如灰尘、鸟类排泄物等。

从光伏列阵衰减与失效故障来看光伏故障也可以划分为组件内部故障、组件之间故障。比如随着时间的流逝光伏组件输出功率减少，出现这种现象的主要原因是Rs增加或者是Rsh减少。其中列阵给故障有电池短路、电池开路、电池破碎、组件开路、组件短路、组件破碎、分层等。据相关统计光伏发电最常见、危害最大故障为热斑失效。

1. 2. 控制器故障

常见故障有运输破坏、高压损坏，蓄电池级接反损坏、开关电源失效、系统被累计、工作点位置不对等。

1. 3. 变压器常见故障

变压器常见故障可以分为内部故障和外部故障，其中内部故障包括绕组故障、铁芯故障、内部装配金具故障、电压分接开关故障、引线接地故障、绝缘油老化故障。而外部故障包括油箱故障、附件故障、其他外部装置故障等。

3. 光伏电站优化运维技术

   1. 太阳能电池维护

对于光伏电站而言太阳能电池板宛如人的“心脏”，电池板作为整个电站发动机，是电站的核心位置，因此对电池板的维护非常重要。太阳能运行过程中需要对太阳能电池板进行清理、维修。在实际生活中人们常用的手段都是使用人工清理方式，技术人员携带有压力水枪挨个向电池板进行冲洗、擦拭。另外一种方式是针对大规模自动喷洗头来清洗，喷洗头在压力作用下冲刷电池板，这种方式对喷头出水压力有比较严格地要求，要避免对电池板造成损伤。因此该方式适合运用在小型变电站当中。但是从实用性来看成本也比较高，需要投入资金的同时，也是无法替代人工的一项任务。具体清洗过程会受到季节、气候、环境不同，清洗次数和强度也不同。

1. 2. 蓄电池维护

蓄电池是电站运作的关键零部件，蓄电池相当于人体内的脂肪，是重要的能量储备。光伏电站会大量运用这铅蓄电池，铅蓄电池内部含有硫酸溶液和水分子，通过正极负极来吸引电子产生反应，以正极形态来生产出二氧化铅，最终丢失电子。不接通电源情况下负极存在两个电子，这是简单的电动势来源。只要产生化学反应温度就会变化，因此在实际生活当中需要考虑如何保护蓄电池，这与环境保护有直接的关系。比如电站环境中蓄电池的正常工作温度为20摄氏度~24摄氏度，此时蓄电池工作效率最佳、状态最好。但是蓄电池也有一定的寿命，蓄电池寿命长短跟所处环境温度有关系，如果温度过低蓄电池运行缓慢，会有很多电流流失，对实际运用造成不利影响。如果温度较高，则会小幅度增加蓄电池工作情况，但是蓄电池本身损耗也随之增加，导致使用年限大大缩短

^[2]。

1. 3. 技术人员管理

光伏电站运维除了控制电站中的设备、材料之外，还需要约束人员行为规范，要求技术人员严格要求自己，通过学习法律法规等了解电站制度，做好电站运维工作。技术人员必须熟悉安全守则，在光伏电站内工作要签订合同、保证书等，确保人身安全，保证电站运作顺利进行。技术人员是支持光伏电站运行的重要因素，应以身作则，定期检查，做好备份记录，及时发现问题，上报给领导，方便下次检修。

结束语：

综上，文章通过分析光伏电站运行原理，阐述光伏电站在运行过程中容易产生故障进行分析，同时提出几点运维措施，简要分析光伏电站运维技术，为相关人员提供参考意见。

参考文献：

1. 张琦. 光伏电站优化运维技术研究[J]. 电力设备管理, 2019, No.39（12）:95-96+115.

2. 周杰, 付航, 邹绍琨,等. 一种光伏电站的移动式运维任务处理系统:, CN109711572A[P]. 2019.