太阳能是一种可再生、清洁能源,将其转化为电能,能够减少对火力发电的依赖,在节约资源与环境保护方面具有重要的作用,实现对太阳能资源的充分利用,是较为理想的新能源。但是结合光伏电站的实际运行情况来看,在其运行过程中,电气设备容易出现多重故障问题,出现故障问题后发电效率、安全性都会受到影响,所以需要加强对电气设备故障问题的处理,确保故障问题能够快速解决,从而使得电气设备恢复到正常运行状态,是促进光伏发电产业发展的关键所在。
1光伏电站电气设备原理分析
太阳能是可再生的清洁能源,可以在发电生产中应用。在光伏电站运行过程中,能够将太阳能转化为电能,从而满足社会发展的用电需求,光伏电站主要包括电池板、控制器以及逆变器等,光伏组件能够将太阳能转化为电能,之后利用控制器、年便器等将电能进行输送。根据当前新能源发电的整体建设情况来看,光伏发电的建设规模较大,整体技术最为成熟,对于社会发展具有重要的意义,已经开始并入我国大电网中,有效降低了对于传统火力发电的依赖,能够减少化石燃料消耗,且光伏发电基本不会产生污染问题,具有良好的环境效益与经济效益。光伏发电站中具有多项电气设备,电气设备是实现发电功能的基础,但是由于光伏发电系统运行强度较高,电气设备承受的运行负荷较大,且会受到环境因素的影响,出现相应的故障问题,导致光伏发电机组无法正常运行,发电效率严重下降,甚至会出现安全问题,所以需要加强对光伏发电机组电气设备的故障处理,是保障光伏发电机组高效、安全运行的关键所在,还能够延长电气设备使用寿命,使得太阳能资源能够得以充分利用[1]。
2光伏电站电气设备常见故障的有效解决措施分析
在光伏电站运行过程中,光伏电站受到多项因素的影响,会出现相应的故障问题,使得光伏电站运行效率与稳定性降低,所以需要明确常见的故障形式,对引起故障的原因进行分析,进而采用科学的处理方法,确保故障问题能够高效化解决。因此,本文结合相关实践经验,总结如下多项科学有效的常见故障解决措施:
2.1逆变器屏幕故障及解决方式
逆变器为直流电源,在逆变器屏幕出现无显示的故障时,说明没有直流输入,导致该问题发生的原因主要为:(1)如果逆变器的元件工作电压不足,在低于一定限度后就会停止运行,模块的电压和太阳辐射度具有直接关系。(2)PV端子具有正负极,在PV输入端反向连接时,正负极没有对应,就会产生故障问题。(3)如果直流开关没有闭合,就会引起屏幕无显示的故障。(4)在各元件串联的情况下,其中一个接头没有良好连接,容易引起故障问题。(5)如果元件出现了短路的情况,会导致逆变器无法正常运行,从而出现故障。
针对上述电气设备故障问题,在进行处理时可以采用以下几项方式:(1)出现屏幕无显示的故障后,需要对逆变器的直流注入电压进行测量,明确电压是否处于正常范围。(2)如果电压为正常运行状态,电压组的和就是总电压。(3)如果没有出现电压现象,需要检查电气设备运行是否存在问题,在对多路复用组件进行测试时,需要采用单独测试的方式。(4)如果没有发现引起逆变器故障的原因,需要联系厂商给予技术支持。
2.2逆变器不并网故障及解决方式
如果逆变器与电网没有连接,会产生逆变器不并网的问题,主要是由于交流开关没有闭合,或逆变器输出端上一行连接存在松动问题,还有可能是输出端没有连接。在该故障问题发生后,需要对逆变器的直流输入电压进行测量,查看其是否处于正常范围内,如果输出端的电压处于规定范围内,那么则为正常状态,如果连接端子不松动,则为漏电保护机制,开关会断开[2]。
2.3PV过压及解决方式
在直流电压过高时,会导致PV过压故障产生,主要是由于串联的元件过多时,直流电压超出了逆变器电压,使得直流电压过高。在对该问题进行解决时,温度越低则电压越高,是元器件具有的基本温度特性,所以可以在早晚进行发电;在电压超出逆变器上限时,可以安装报警装置,使得设备自动停止运行。
2.4电网错误故障及解决方法
在电网电压和频率出现异常情况时,会导致电网出现错误问题,在解决该故障问题时,需要对电网的电压、频率等进行测量,如果超过了正常范围,需要等待电网恢复正常;如果电网的电压、频率处于正常范围,电路板出现故障,需要将交流端子和直流端子断开,之后将逆变器断电,断电时间保持在半小时以上,从而能够使得故障问题得以恢复[3]。
2.5系统输出功率过低故障及解决方法
在光伏电站电气设备系统无法达到输出电压时,说明存在故障问题。太阳能的辐射量、组件温度特性以及太阳能电池组件是否被遮挡、倾角大小等,都会对其输出功率产生影响;电气设备安装存在问题,也会导致输出功率降低,所以在安装前需要对各构件的功率状态进行检查;通过观察太阳能组件倾角的方式,如果倾角不合理需要对其进行调整;电气设备中覆盖灰尘后,会导致输出功率降低,所以需要加强对电气设备的清理,防止其表面被覆盖,从而能够提升解决输出功率过低的故障问题。
结束语
综上所述,本文简要阐述了光伏电站电气设备原理,并对常见故障及其原因进行分析,以此为切入点提出了故障的解决措施,希望能够对光伏发电产业建设起到一定的借鉴与帮助作用,不断提升光伏电站系统运行质量。
参考文献
[1]毛武平, 张恩柱, 王森,等. 大型光伏电站电气设备的运行维护检修探讨[J]. 中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2021(1):2-2.
[2]张振兴, 杨天森, 郭淼元. 试论光伏电站电气设备运行维护检修方法的创新[J]. 电力工程技术创新, 2022, 4(4):5-7.
[3]梁帆李亮刘忠冯军向严靖. 光伏电站电气设备运行维护检修的研究[J]. 轻松学电脑, 2021, 000(005):1-1.