分布式光伏电站维护中常见问题探析

【摘 要 】在光伏项目迅速发展的今天,光伏电站的日常维护越来越显示出重要性,本文通过对在日常维护中常见问题进行了总结,具有一定的普遍性和现实意义,对日常维护人员有较高的参考价值.

【关 键 词 】分布式光伏电站；日常维护

光伏发电是当今世界利用太阳能最主要的一种方式.面对当今全球面临的严重化石能源危机和环境危机,光伏发电从资源可持续性和环境友好这两个角度都具有显而易见的优势,作为全球新兴行业的一个重要代表,长期来看具有广阔发展前景.随着光伏项目的在国内的迅速发展,光伏电站越来越多,随之而来的电站日常维护工作越来越显示出重要性.在日常维护中经常碰到一些典型故障.快速排查故障和简单维护就显得尤为重要.本文以某国家住建部、财政部金太阳示范项目1兆瓦分布式光伏电站在日常维护中出现的问题为例,总结几种维护中常见的故障和排除方法.

一、监控软件显示汇流箱中有几路电路欠压或欠流报警

光伏组件为20块板件串联成1路.每个汇流箱中有8-16路.在监控软件上能检测每路电压、电流,显示过压、欠压报警,过流报警等.系统运行一段时间后,在监控软件上反映出有几路电路经常显示欠压报警信息、电流为零等不正常状态.首先判断是否汇流箱电路板是否有问题,在排查了汇流箱后,确实有两块汇流箱的电路板件不能正常工作,更换后显示正常.但仍然有几路电路显示欠压报警.在确认监控软件没问题的情况下此时初步判断光伏组件有问题.通过现场排查,大多数板件为20个一组排列成一排,整体排放在一起,没出现问题.但由于楼顶区域不规则,个别边角地方有限制,无法做到20个一排,只能应地制宜,这排放17、8个,下一排放3、4个.再由于施工时光伏的板件串并联有多人同时施工,难免在每20块光伏板件串联时搞错了正负,导致反接,造成整体电压不能满足要求,监控显示报警.在排除类似故障后,此问题解决,监控软件显示正常.

总结：出现汇流箱监控不正常的问题原因可能为：1.汇流箱监测电路板有故障.2.光伏组件在串并联时正负接反,尤其可能出现在一组（20块）太阳能电池板放在几处时.3.还有一类比较特殊,即对于用户侧并网发电,自发自用但余电未上网,用防逆流装置时,当负载很小,逆变器功率被限制在很小的范围内时,也会出现此类问题.

二、部分小型逆变器监控不正常,无法监测到

小型逆变器监控一直正常,突然有一天只能检测3台小型逆变器（共有11台JT逆变器）,此后一直如此.1.排查JT小型逆变器是否有问题.经现场查看,JT小型逆变器工作正常,每天依然有发电量.2.监控软件是否有问题.更新系统和软件版本后,故障依然存在.3.更换监控室RS235――RS485转换头,问题依然不能解决.4.怀疑现场485信号线有问题.

排查步骤：首先用笔记本电脑连接小型逆变器,用专用软件尝试和相邻小型逆变器进行通讯.检测到通讯不能顺畅经过的故障点.制作RS485信号线,将故障点隔离开直,跳过无法检测的小型逆变器一台.随后除故障点外,其余小型逆变器监控一切正常.现场仔细排查,原因找到：各台小型逆变器的信号是并联在RS485信号线上的,但RS485信号线的走向是有顺序的.前面一直能监测到的小型逆变器是起始位置的逆变器.经现场检查,出现故障点的地方是因为安装时信号线的敷设没有铺专用槽或套PVC管,直接埋放在土里,经过一段时间的下雨等影响,土地有所下沉,使得信号线与小型逆变器的联接处被拔脱,导致了起始位置的小型逆变器可被监测,但故障点以后的小型逆变器无法监测.更换信号线及联接头后,系统恢复正常.

总结：小型逆变器监控不到解决办法为：1.用监控软件“搜索设备”2.排查工控机后RS235――RS485转换头是否松动3.现场排查RS485信号线联接是否通畅

三、高倍聚光不发电

高倍聚光经过几个月的正常工作后,不再发电.高倍聚光光伏是通过聚光技术,利用相对便宜的光学聚光设备将500倍以上阳光汇聚到太阳电池表面进行发电的一种技术.所以高倍聚光对追光精度的要求非常高.出现故障时,正值冬至前后.每天早晨9点至10点,小型逆变器开始不停显示正在准备中,就是不能发电.怀疑因维度问题导致太阳辐射角度不够,使得高倍聚光产生的电压不足以启动配备的小型逆变器.几个月后太阳已有足够辐射角,但任然不能启动.怀疑平面型菲涅耳透镜安装时未垂直对准太阳,导致产生电压不足以驱动小型逆变器工作.运用简单办法测试追光情况：在高倍聚光透镜上方放一张白纸,在白纸上垂直纸面放置条形物体,测量物体在白纸上的黑色投影,看看是否有偏移现象.经检测有所偏移,但不影响根本问题.最终怀疑追光传感器追光不准.基于四象限传感器及其信号处理电路制成的追光太阳能传感器主要原理是在东南西北四个方向的光照度的差异促使直流电机运行,直至相对方向福照度相差20以内停止.所以传感器镜片的清洁程度直接影响到追光的准确度.擦拭追光传感器镜片后问题得以解决.追光传感器因该地区灰尘较大,降雨少.高倍聚光是双轴跟踪,且为了追光精度,防止周围物体遮挡传感器造成追光不准,一般追光传感器都放置在高倍聚光最上端,不便于清洗.造成了一定的维护困难.

总结：1.高倍聚光因其自身的特点,首先判断传感器镜片是否干净清洁.及时清洁非常重要2.是否因季节和地域问题造成一天之中太阳的辐射角不能达到发电要求,这主要发生在冬至前后.随地域不同,不能发电的天数也不同.3.最后判断相关电路是否有问题.

日常维护中还经常出现其他一些问题：例如积灰对太阳能电池板转换效率的影响,系统断电通电后,监控工控机IP地址的变动对内网其他监控窗口的影响等,在此就不再赘述了.太阳能发电迅猛发展的今天,做好日常维护,能快速发现和排查问题显得日益重要.这就需要我们不断的总结和交流.

作者简介

李林（1979-）,男,甘肃兰州人,兰州职业技术学院机电工程系讲师,2012年于兰州理工大学取得工学硕士学位 研究方向：控制理论与控制工程.