光伏電站電氣設備運行維護檢修研究

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０引言

對于光伏電站，電氣設備的運行狀態是其經濟效益的主要影響因素。本文針對目前電氣設備存在的問題，提出維護和檢修的措施。

１光伏電站電氣設備系統

光伏發電系統包括獨立光伏系統與并網光伏系統，獨立光伏電站即各種帶有蓄電池的可獨立運行的發電系統，而并網光伏系統則是和電網相連，并向電網輸送電力的光伏發電系統。這種系統具有可調節的能力，根據實際的需求并入與退出電網。例如當電網因突發故障出現停電，系統可以發揮備用電源的作用保證供電。一般情況下帶有蓄電池的光伏并網發電系統會安裝在居民建筑當中，而不帶蓄電池的系統則多安裝在大型系統之上。主要的系統設備包含以下部分。

１．１光伏電池

在有光照的情況下，電池吸收光能后由于異號電荷的積累，出現光生電壓，即光生伏特效應。光照條件無須是太陽光，發光體產生的光照同樣能發揮作用。在其作用之下，電池可以將光能轉化為電能，發揮能量轉換的設備作用。電池一般分為單晶硅、多晶硅、非晶硅三種類型。

１．２蓄電池

蓄電池的主要作用是隨時向負載保持供電，并且可以將受到光照時發出的電能進行儲存。對于蓄電池的基本要求是使用周期和工作溫度范圍，此外還應該考慮充電效率與深放電能力。

１．３逆變器

逆變器可以將直流電轉換為交流電。無論是蓄電池還是光伏電池，都是直流電源，如果需要交流負載，就離不開逆變器的功能。根據運行模式，可以分為并網逆變器和獨立逆變器，前者主要用于并網運行的光伏電站系統，而后者用于獨立運行的電池發電系統。通常情況下大型光伏電站所使用的是正弦波逆變器，雖然成本相對較高，但可以適用于各種負載情況。

１．４控制系統

其功能是控制蓄電池組的充電與過放電，這兩方面是影響蓄電池使用周期和故障情況的主要因素。

１．５跟蹤系統

跟蹤系統的作用是調節發電效率。太陽的光照角度隨時發生變化，但光伏電站電氣設備卻是安裝在固定地點，為了保障發電效率，應該考慮讓太陽能電池板能夠始終面對太陽。目前，國內外對于跟蹤系統的研究都集中在儲存不同時刻的太陽位置，將其保存在電腦軟件中，根據電腦數據來進行計算。但這種方式有一定的缺陷，在安裝完畢后，如果需要移動設備，那么需重新調整參數和數據。我國在近年來研究出了能夠準確跟蹤太陽的智能系統，可以在各種溫度環境使用，提升跟蹤的精度，提高光能利用率。跟蹤系統最大的優勢在于不會影響跟蹤角度，并可以安裝在各個區域。

２光伏電站電氣設備的運行問題

近年來隨著國家的高度重視和技術水平的提升，光伏電站經濟效益良好。２０１３年７月１５日出臺的《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》中，提出了光伏電站的建設模式，按照電量給予補貼。另外，國家能源局明確了光伏發電機構的職責和監管責任。但在運行方面，光伏電站仍然存在以下問題。

（１）電氣設備的運維和檢修工作是保證其使用周期和壽命的關鍵，內部運維檢修人員的素質和技能水平直接影響到設備的正常運行。無論是光伏電站還是其它新型產業，整體的運維工作都出現了很大的問題。

（２）光伏電站的建設直接受政策的影響，這讓很多項目的建設周期縮短，對于設備的調試和管理時間變短，質量方面必然出現問題。前期的設備管理時間不足，會導致后期的運行問題。

（３）電氣設備的運行和檢測工作需要監督機制的管控，但我國很多企業在管理機制上還有所欠缺，并沒有形成完善的管理體系和監督機制，各個部門的分工合作不明確，沒有做到各司其職，在崗位上無法發揮各自的優勢。

３光伏電站電氣設備的維護檢修方案

定期對電氣設備進行維護檢修，可以及時了解電氣設備的運行狀況，對于發現的問題可以及早預防和治理，對于發揮電氣設備的功能、延長電氣設備的使用壽命具有重要的意義。

３．１設備的日常巡檢工作

大型光伏電站的電氣設備達到一定規模后，可以將設備的運行工作和檢修工作分開，將巡檢工作落實到位。電氣組件的檢修維護重點應該放在是否存在外部缺損問題，例如電池接線是否牢固、電池接線位置是否出現磨損等，對于表面存在的灰塵、污物要及時清理。為了防止電量輸送出現問題，要針對暴露在外部環境下的光伏組件進行清理，但禁止使用冷水，而是要針對外部是否出現腐蝕而采取合理的措施。

３．２逆變器管理

逆變器作為將直流電轉化為交流電的設備，在日常的維護管理當中，應重點排查其可能出現的故障，可通過監控系統對逆變器進行檢測。光伏電站電氣設備中的光伏組串可能出現停電現象，原因在于匯流箱保險出現短路或組串插頭功率太大，因此應高度關注設備接地的修復和管理工作，并做好故障點的修補。動物因素導致的接地線故障，或因光伏電池板長期暴露在外，不可避免會蒙受灰塵，不僅影響發電量，還會縮短光伏電站的壽命。室內溫度是影響逆變器功能的關鍵因素，排風散熱系統是否正常運行，會直接決定其能否處于正常狀態。直流母線的電容量較大，在逆變器維修管理過程中應給予一定的沖放電間隙，結合實際的運行需求來決定清潔周期。

３．３變電設備和跟蹤系統的維護

變壓器巡檢工作的要點在于低壓設備是否存在異常、異味過大問題，應及時清理高壓側端絕緣子處的灰塵。另外，跟蹤系統會在一定程度上加大檢修工作的難度，檢修管理人員應考慮到電氣設備的安全性能和可能出現的故障，在跟蹤設備運行之初做好前期準備工作，檢查設備能否合理運行，例如鏈接位置的潤滑、螺栓是否固定等。

３．４強化人員素質和臺賬管理

企業需要加強人員的培訓工作。尤其對一些技術水平不高或新入職的人員，應該針對設備的運行、工作原理等方面展開培訓。企業可定期進行抽查，重點提升管理人員的實踐能力，培養獨立維護檢修的工作水平，并在日常的工作中做好臺賬管理工作。臺賬的內容需要包括設備的故障種類、缺陷，電氣設備的類型、參數、日期和預處理方案等，便于在后期的生產例會中進行分析和討論，以制定最有效的維護檢修方案。

４結語

現代電氣設備的投入使用，使得光伏發電產業迅猛發展。但設備的運維管理難度較高，從業人員需要具備良好的管理水平，采取有效的方案，才能提供更好的維護檢修服務。