光伏电站维护保养修方案方针.doc
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1、/【干货】光伏电站常见故障解决方法2015-10-17光伏能源圈点击标题下光伏能源圈可快速关注第一章 影响光伏电站发电量的因素光伏电站发电量计算方法,理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率。但由于各种因素的影响,光伏电站发电量实际上并没有那么多,实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率。那么影响光伏电站发电量有哪些因素?以下是我结合日常的设计以及施工经验,给大家讲一讲分布式电站发电量的一些基础常识。1.1、太阳辐射量太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置,光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取,也可以借助光伏设计软件例如
2、PV-SYS、RETScreen得到。1.2、太阳能电池组件的倾斜角度从气象站得到的资料,一般为水平面上的太阳辐射量,换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下:A、纬度025,倾斜角等于纬度B、纬度2640,倾角等于纬度加510C、纬度4155,倾角等于纬度加10151.3、太阳能电池组件转化效率1.4、系统损失和所有产品一样光伏电站在长达25年的寿命周期中,组件效率、电气元件性能会逐步降低,发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外,还有组件、逆变器的质量问题,线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。一般光伏电站的
3、财务模型中,系统发电量三年递减约5%,20年后发电量递减到80%。1.4.1组合损失凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失;并联就会由于组件的电压差异造成电压损失;而组合损失可达到8%以上,中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。因此为了减低组合损失,应注意:1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。2)组件的衰减特性尽可能一致。1.4.2灰尘遮挡在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中,灰尘是第一大杀手。灰尘光伏电站的影响主要有:通过遮蔽达到组件的光线,从而影响发电量;影响散热,从而影响转换效率;具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面,侵蚀板面造成板面粗糙不平,有利于灰尘的进一步
4、积聚,同时增加了阳光的漫反射。所以组件需要不定期擦拭清洁。现阶段光伏电站的清洁主要有,洒水车,人工清洁,机器人三种方式。1.4.3温度特性温度上升1,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.04%,开路电压下降0.04%(-2mv/),短路电流上升0.04%。为了减少温度对发电量的影响,应该保持组件良好的通风条件。1.4.4线路、变压器损失系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。为此,设计上要采用导电性能好的导线,导线需要有足够的直径。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。1.4.5逆变器效率逆变器由于有电感、变压器和IGBT、MOSFET等功率器件,在运行时,会产生损耗。一般组串式
5、逆变器效率为97-98%,集中式逆变器效率为98%,变压器效率为99%。1.4.6阴影、积雪遮挡在分布式电站中,周围如果有高大建筑物,会对组件造成阴影,设计时应尽量避开。根据电路原理,组件串联时,电流是由最少的一块决定的,因此如果有一块有阴影,就会影响这一路组件的发电功率。当组件上有积雪时,也会影响发电,必须尽快扫除。第二章 分布式光伏电站常见故障2.1、故障现象:逆变器屏幕没有显示故障分析:没有直流输入,逆变器LCD是由直流供电的。可能原因:(1)组件电压不够。逆变器工作电压是100V到500V,低于100V时,逆变器不工作。组件电压和太阳能辐照度有关。(2)PV输入端子接反,PV端子有正负
6、两极,要互相对应,不能和别的组串接反。(3)直流开关没有合上。(4)组件串联时,某一个接头没有接好。(5)有一组件短路,造成其它组串也不能工作。解决办法:用万用表电压档测量逆变器直流输入电压。电压正常时,总电压是各组件电压之和。如果没有电压,依次检测直流开关,接线端子,电缆接头,组件等是否正常。如果有多路组件,要分开单独接入测试。如果逆变器是使用一段时间,没有发现原因,则是逆变器硬件电路发生故障,请联系我公司售后。2.2、故障现象:逆变器不并网。故障分析:逆变器和电网没有连接。可能原因:(1)交流开关没有合上。(2)逆变器交流输出端子没有接上(3)接线时,把逆变器输出接线端子上排松动了。解决办
7、法:用万用表电压档测量逆变器交流输出电压,在正常情况下,输出端子应该有220V或者380V电压,如果没有,依次检测接线端子是否有松动,交流开关是否闭合,漏电保护开关是否断开。2.3、PV过压:故障分析:直流电压过高报警可能原因:组件串联数量过多,造成电压超过逆变器的电压。解决办法:因为组件的温度特性,温度越低,电压越高。单相组串式逆变器输入电压范围是100-500V,建议组串后电压在350-400V之间,三相组串式逆变器输入电压范围是250-800V,建议组串后电压在600-650V之间。在这个电压区间,逆变器效率较高,早晚辐照度低时也可发电,但又不至于电压超出逆变器电压上限,引起报警而停机。
8、2.4、隔离故障:故障分析:光伏系统对地绝缘电阻小于2兆欧。可能原因:太阳能组件,接线盒,直流电缆,逆变器,交流电缆,接线端子等地方有电线对地短路或者绝缘层破坏。PV接线端子和交流接线外壳松动,导致进水。解决办法:断开电网,逆变器,依次检查各部件电线对地的电阻,找出问题点,并更换。2.5、漏电流故障:故障分析:漏电流太大。解决办法:取下PV阵列输入端,然后检查外围的AC电网。直流端和交流端全部断开,让逆变器停电30分钟以上,如果自己能恢复就继续使用,如果不能恢复,联系售后技术工程师。2.6、电网错误:故障分析:电网电压和频率过低或者过高。解决办法:用万用表测量电网电压和频率,如果超出了,等待电
9、网恢复正常。如果电网正常,则是逆变器检测电路板发电故障,请把直流端和交流端全部断开,让逆变器停电30分钟以上,如果自己能恢复就继续使用,如果不能恢复,就联系售后技术工程师。2.7、逆变器硬件故障:分为可恢复故障和不可恢复故障故障分析:逆变器电路板,检测电路,功率回路,通讯回路等电路有故障。解决办法:逆变器出现上述硬件故障,请把直流端和交流端全部断开,让逆变器停电30分钟以上,如果自己能恢复就继续使用,如果不能恢复,就联系售后技术工程师。2.8、系统输出功率偏小:达不到理想的输出功率可能原因:影响光伏系统输出功率因素很多,包括太阳辐射量,太阳电池组件的倾斜角度,灰尘和阴影阻挡,组件的温度特性,详
10、见第一章。因系统配置安装不当造成系统功率偏小。常见解决办法有:(1)在安装前,检测每一块组件的功率是否足够。(2)根据第一章,调整组件的安装角度和朝向;(3)检查组件是否有阴影和灰尘。(4)检测组件串联后电压是否在电压范围内,电压过低系统效率会降低。(5)多路组串安装前,先检查各路组串的开路电压,相差不超过5V,如果发现电压不对,要检查线路和接头。(6)安装时,可以分批接入,每一组接入时,记录每一组的功率,组串之间功率相差不超过2%。(7)安装地方通风不畅通,逆变器热量没有及时散播出去,或者直接在阳光下曝露,造成逆变器温度过高。(8)逆变器有双路MPPT接入,每一路输入功率只有总功率的50%。
11、原则上每一路设计安装功率应该相等,如果只接在一路MPPT端子上,输出功率会减半。(9)电缆接头接触不良,电缆过长,线径过细,有电压损耗,最后造成功率损耗。(10)并网交流开关容量过小,达不到逆变器输出要求。2.9、交流侧过压电网阻抗过大,光伏发电用户侧消化不了,输送出去时又因阻抗过大,造成逆变器输出侧电压过高,引起逆变器保护关机,或者降额运行。常见解决办法有:(1)加大输出电缆,因为电缆越粗,阻抗越低。(2)逆变器靠近并网点,电缆越短,阻抗越低来源:智能建筑电子技术杂志微信扫一扫关注该公众号【实例分享】三步,让你的光伏电站稳定运营25年!2015-10-13光伏能源圈点击标题下光伏能源圈可快速
12、关注近年来,我国光伏产业发展迅速,新增光伏装机容量逐年攀升。随着总装机容量的增加,光伏电站质量问题也日益突出。因此,理清影响并网光伏系统性能衰减的各个因素,提高光伏系统的经济效益,成为业界普遍关注的问题之一。下文就光伏电站的现场实例与大家分享一下如何在光伏电站全生命周期内保障电站收益。1设计缺陷篇图1图2如图1所示:该电站为渔光互补电站,电站的桩基采用的是没有经过处理的木桩,使用寿命令人堪忧。如图2所示:该电站为屋顶分布式电站,设计时未考虑通道导致组件踩踏。严重影响了该系统的使用寿命与运行安全。图3 图4如图3、4所示:该电站安装在一个水泥搅拌站屋顶上,由于水泥搅拌站灰尘较大,水泥灰遇水后凝固
13、,附着在组件表面无法清除,组件基本失效无法运行。图5图6如图5、6所示:该电站安装于工厂通风口位置,导致组件表面被工厂外排气体污染难以清除,污染物长期附着对组件表面和背板造成腐蚀。图7图8如图7所示:该电站使用的塑料汇流箱为水平安装,由于汇流箱锁孔防水性较差,再加上水平安装导致汇流箱进水。如图8所示:该屋顶电站在设计过程中由于对气楼阴影估算不足,导致该系统在下午3点时就有三排组件被完全遮挡。图9图10如图9所示:由于该电站设计过程中未对屋面障碍物分布情况进行现场踏勘,导致相邻几块组件之间均有阴影投影,严重影响了系统发电量。如图10所示:该电站在设计过程中对地形勘测不足,导致平面与斜坡衔接处产生
14、遮挡。第一步:综上可以看出光伏电站前期选址踏勘与设备选型尤为重要,充分考虑现场情况合理的规划建设,再加上优质的设备选型,才是系统持续稳定运行的保障。2施工缺陷篇图1图2如图1所示:电站施工过程中汇流箱内布线较为紊乱,且线标采用普通标签纸标记时间长易脱落,对后期的故障排查带来不变。如图2所示:电站施工过程中线头裸露部位未使用绝缘胶带或是热缩管进行处理,极易造成人员触电和电器短路。图3图4如图3所示:在电站施工过程中由于未对施工人员进行监管与培训,导致组件被踩踏出现大面积碎片,严重影响系统发电效率与使用寿命。如图4所示:该电站在施工中将环境监测仪安装与靠近气楼的位置,导致环境监测仪监控数据误差较大
15、,后期无法使用气象数据对系统出力进行评估。图5图6如图5所示:该电站为薄膜无边框组件,在电站安装过程中由于未使用扭力扳手固定螺栓,导致部分组件由于压块处压力过大破损。如图6所示:电站施工过程中组串与汇流箱的电缆未使用线槽,散布在过道两侧,电缆裸露在外极易造成破损落点,影响系统安全。图7图8如图7所示:在电站施工中线槽穿线孔直接开于线槽上平面,未对边缘毛刺进行打磨,由于电缆的晃动开口处电缆极易破损,造成系统电器短路。未对开孔处进行封堵,线槽内部极易进水使电缆长时间运行在高温高湿的环境中,加速电缆老化。如图8所示:电站施工过程中汇流箱接线端子线头制作不规范,压线螺丝未压紧,导致线头长时间发热烧毁。
16、图9图10如图9所示:该电站后期运行中MC4接头故障率较高,在现场随机抽取部分接头观察发现MC4头制作不规范,未使用专用工具压接线头,导致线头松动烧毁。如图10所示:该电站施工过程中由于支架安装梁长度不够,导致边压块倾斜安装。边压块未压实极易松动脱落。第二步:由上可以看出光伏电站施工的好坏,很大程度上取决于现场安装人员的专业素养,做好现场人员的培训工作,加强工程施工监管,严禁工程进行工程分包,是电站施工质量的保障。3运维缺陷篇图1 图2如图1、2所示:该电站建成运行已有3年,由于长时间无人看管导致线槽盖板脱落、锈蚀状况较为严重。电缆长期暴晒,再加上长期运行在高温高湿环境中极易老化。图3图4如图
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