張磊 李洪軍 周強(qiáng) 張曉忠 林皓

1.國(guó)家電投集團(tuán)江蘇新能源有限公司 江蘇鹽城 224600；2.無(wú)錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 江蘇無(wú)錫 214000

隨著光伏電站在人們?nèi)粘Ｉ钪型斗诺脑龆?，中?guó)光伏發(fā)電的總裝機(jī)容量居全球首位。因此，其后期的運(yùn)維也越來(lái)越重要。由于偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)、孤島等國(guó)網(wǎng)無(wú)法到達(dá)的地方和急需清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源的不斷枯竭狀態(tài)，為了響應(yīng)國(guó)家綠色能源等鼓勵(lì)政策，我國(guó)建造了許多光伏發(fā)電站，包括離、并網(wǎng)光伏兩種發(fā)電站。這些光伏電站，在長(zhǎng)期的投運(yùn)過(guò)程中需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)、維護(hù)，才能及時(shí)避免光伏電站系統(tǒng)癱瘓和有效減少發(fā)電效率和電能質(zhì)量的降低。

1 光伏發(fā)電概述

1.1 太陽(yáng)能利用

面對(duì)能源短缺的現(xiàn)狀，可再生能源的開(kāi)發(fā)利用正成為世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。我國(guó)在能源各方面的主要工作是加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)的科學(xué)調(diào)整，不斷加強(qiáng)綠色能源的應(yīng)用。在這種背景下，太陽(yáng)能引起了公眾的關(guān)注，長(zhǎng)期的探索和實(shí)踐活動(dòng)證明了該技術(shù)的可行性和有效性[1]。

1.2 光伏電站

現(xiàn)階段的光伏電站是一種利用太陽(yáng)能資源的方式，利用現(xiàn)代集成專(zhuān)用材料組裝成太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)與其他類(lèi)型的電網(wǎng)連接，形成較為完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)。一套完備的光伏電站包含光伏組件、逆變器、控制器、儲(chǔ)能設(shè)備、支架等其他配件。其電站又分為并網(wǎng)光伏電站與離網(wǎng)光伏電站。并網(wǎng)光伏電站指與市電連在一起，無(wú)儲(chǔ)能裝置，直接通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成國(guó)家電網(wǎng)需要的電壓要求，并優(yōu)先供用戶使用，如果電站所產(chǎn)生的電量滿足不了用戶用電需求，就從電網(wǎng)中補(bǔ)充，否則，余電上網(wǎng)；離網(wǎng)型光伏電站別名獨(dú)立式光伏電站，相對(duì)于并網(wǎng)光伏電站，需配備儲(chǔ)能裝置[2]。當(dāng)太陽(yáng)光輻射到光伏組件（太陽(yáng)能板子）上，在光生伏特效應(yīng)下，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為直流電流，在控制器調(diào)配下將富余部分直流電能儲(chǔ)藏在蓄電池裝置里，另外一部分通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)變成為交流電，交流電可直接并入用戶側(cè)或升壓后并入電網(wǎng)。

2 光伏電站運(yùn)行中的故障分析

2.1 光伏組件

光伏組件在長(zhǎng)期運(yùn)輸和安裝的過(guò)程中出現(xiàn)隱裂現(xiàn)象或者由于選址不當(dāng)、落葉和鳥(niǎo)糞、灰塵等造成熱斑效應(yīng)或者出現(xiàn)裂紋。造成整塊板子無(wú)電甚至至影響整組光伏方陣。

2.2 光伏直流電纜

光伏直流電纜是指連在光伏板與匯流箱、逆變器之間的線路，在長(zhǎng)期日照或者地下掩埋下，由于雨、雪等天氣會(huì)造成線路的老化和短路、斷路等現(xiàn)象[3]。

2.3 通訊故障

常見(jiàn)的通訊故障為通訊地址錯(cuò)誤、通訊盒燒壞、通訊端口松弛、電源插頭被拔掉、通訊接口積灰等，很容易造成通訊中斷，難以監(jiān)測(cè)到光伏電站時(shí)實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

2.4 逆變器故障

常見(jiàn)的逆變器故障可分為：交流側(cè)無(wú)電流輸出；直流側(cè)電壓不在設(shè)定的正常范圍；開(kāi)機(jī)無(wú)反應(yīng)；逆變器發(fā)熱；多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行時(shí)報(bào)故障；漏電流；出廠電壓參數(shù)低于國(guó)網(wǎng)電壓脫網(wǎng)等。

2.5 蓄電池

蓄電池的運(yùn)行年限一般是3-5年，成本還比較高。如果蓄電池組的長(zhǎng)期閑置，特別易造就蓄電池的損毀。冬天外界溫度過(guò)低，由于保暖措施不當(dāng)，造成蓄電池組效率下降，使用年限變短。

2.6 無(wú)功補(bǔ)償故障

并網(wǎng)時(shí)，由于逆變器、CT端接線問(wèn)題等造成無(wú)功補(bǔ)償不足或無(wú)功補(bǔ)償退出等。

2.7 孤島故障

光伏發(fā)電并網(wǎng)中，出現(xiàn)孤島效應(yīng)的前提如下：發(fā)電裝置輸出的功率與孤島系統(tǒng)中的負(fù)荷相符合，即相位平衡時(shí)；電網(wǎng)因故障、維修、電壓不穩(wěn)定等因素造成供電中斷；發(fā)電裝置不能檢測(cè)到孤島效應(yīng)（檢測(cè)盲區(qū)或檢測(cè)無(wú)效）等[4]。

3 光伏電站的維護(hù)

光伏電站若要良好的運(yùn)行，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備完好且相互匹配。施工前，做好對(duì)光伏電站建立充足的前期調(diào)研，施工設(shè)計(jì)等工作。定期檢測(cè)光伏電站系統(tǒng)中的各設(shè)備運(yùn)行情況，如若發(fā)現(xiàn)故障或造成故障出現(xiàn)的安全隱患及時(shí)反饋并進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)。培養(yǎng)并配備專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)光伏電站進(jìn)行維護(hù)。無(wú)論是獨(dú)立光伏發(fā)電站還是并網(wǎng)光伏發(fā)電站的運(yùn)行，都離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的檢測(cè)及維護(hù)。加強(qiáng)培養(yǎng)光伏領(lǐng)域的專(zhuān)技人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手操作能力。做好對(duì)光伏電站的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理工作。能夠?qū)崟r(shí)發(fā)覺(jué)電站運(yùn)行過(guò)程里出現(xiàn)的故障等，及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急裝置，斷開(kāi)電路保護(hù)相關(guān)設(shè)備[5]。運(yùn)維人員根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控的反饋內(nèi)容，準(zhǔn)備好相應(yīng)的處理方案和工作進(jìn)行檢修操作，減少了不必要的人員來(lái)回路程浪費(fèi)，縮短維修周期。保證光伏電組件足夠清潔，針對(duì)不同的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境來(lái)敲定設(shè)備的具體清潔方案和對(duì)應(yīng)的清潔周期。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔的過(guò)程中，需要盡可能避免踩踏設(shè)備面板，使用更加科學(xué)的清潔方式進(jìn)行去污工作，在清潔的過(guò)程中需要時(shí)刻注意保護(hù)光伏組件。遮蓋光伏組件，并定期清洗光伏組件，注意防雷，增加發(fā)電的轉(zhuǎn)化率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)今世界工業(yè)化進(jìn)程加快，不可再生能源減少，環(huán)境污染嚴(yán)重。近年來(lái)，我國(guó)提出了一批與環(huán)境治理密切相關(guān)的政策法規(guī)，在一定程度上增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)的力度，特別是開(kāi)發(fā)和利用無(wú)公害新能源，這不僅符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的要求，而且有利于環(huán)境保護(hù)也有利于我國(guó)社會(huì)主義國(guó)家的建設(shè)。這是一項(xiàng)非常重要的建筑工程。