光伏電站設(shè)備的可靠性分析

（國家電力投資集團(tuán)有限公司西藏分公司，西藏拉薩 850000）

0 引言

隨著國家經(jīng)濟(jì)整體的發(fā)展，要求高效率、深遠(yuǎn)的能源供給，電力公司注重能源開發(fā)，開始構(gòu)建太陽能發(fā)電系統(tǒng)。需要強(qiáng)化發(fā)電站的系統(tǒng)構(gòu)筑過程、電氣設(shè)備的運用管理，維持設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造和特定的功能，構(gòu)筑發(fā)電站的安全環(huán)境，實現(xiàn)高效率的輸電，全面改善電力整體的質(zhì)量。

1 光伏發(fā)電站設(shè)備的必要性分析

光伏發(fā)電站作為新型發(fā)電系統(tǒng)在功能方面有很大的好處，但是與通常的發(fā)電站相比，內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，運用環(huán)境也很復(fù)雜。在實際運用過程中，電器的要求會變高，但在實際運用光伏發(fā)電廠時，損傷的設(shè)備組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能一般故障等，經(jīng)常會有一些風(fēng)險，這是一部電源功能正常運行的著作妨礙。其結(jié)果是，鑒于上述問題，對設(shè)備進(jìn)行良好的維護(hù)工作是非常重要的。在機(jī)器的操作中，可以有效控制風(fēng)險，太陽能發(fā)電系統(tǒng)通常功能，促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面的長期發(fā)展[1]。

2 光伏發(fā)電設(shè)備的可靠性

2.1 組件

據(jù)光伏電站收集的故障數(shù)據(jù)分析，大部分模塊的缺陷都是電纜損壞、虛擬連接故障，幾乎沒有燒制、反射二極管損傷、玻璃碎片等缺陷。最高發(fā)電量和最低發(fā)電量分別是5.3%和1.8%。大部分故障（90%以上）主要發(fā)生在受建設(shè)過程影響的插頭和電纜之間的連接上。結(jié)果出現(xiàn)了連接不足、絕緣損傷、MC4虛擬連接等問題，最終發(fā)展成了故障。另外，一般情況下，組件相互阻斷，組件的電源和壽命就會消失。因為閉塞比較大，所以必須非常重視在時間內(nèi)排除所有種類的障礙物。

2.2 匯流箱

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)分析，組合箱的缺陷大部分是通信障礙、保險損傷等類型，有些類型是避雷裝置和電路故障。整體箱故障率不高，對發(fā)電系統(tǒng)的影響低?？梢苑诸悶槿齻€類別的保險損傷有很多原因。接觸燃燒不良、短路熔斷、問題保險質(zhì)量，現(xiàn)在沒有完全解決保險問題的辦法。如果保險因問題頻繁燃燒，可以刪除保險鏈接。此外，數(shù)據(jù)顯示，故障發(fā)生率高，多集中在夏季。通信故障的主要原因是電源模塊、測量和控制模塊以及串行端口面板的雷擊導(dǎo)致硬件損壞。機(jī)器制造商不斷更新產(chǎn)品，雷電感應(yīng)能力不斷得到改善，組合器通信能力不斷得到改善。在雷發(fā)生率高的地區(qū)，請注意連接箱和通信設(shè)備的避雷對策，具有優(yōu)秀避雷特性的制造商，如果是舊的組合箱設(shè)備，在連接箱一側(cè)和串行端口一側(cè)設(shè)置避雷模塊，以防雷可以有效防止頻繁損壞的機(jī)器，提高通信的穩(wěn)定性。組合框必須完全保證通電功能，盡可能減少其他保護(hù)、通信、監(jiān)視等功能，延長組合器的壽命[2]。

2.3 直流柜

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)分析，各種廠家和類型的直流柜故障的數(shù)量很少，故障的數(shù)量每年都在位數(shù)以內(nèi)，整體動作比較穩(wěn)定。直流柜最大的故障頻率是反射二極管的過熱故障。這主要是由于二極管不充分的散熱、性能降低和高電阻，最終在長時間內(nèi)成為不可逆的高電阻，過熱和燃燒反饋：直流柜的抗灰度二極管具有優(yōu)異的耗散性和熱性能，需要從大規(guī)模的制造商中選擇。如果抗灰度二極管頻繁過熱，則必須摘除抗灰度二極管。

2.4 逆變器

從收集的數(shù)據(jù)分析來看，太陽能、上能電氣、特變電工、恒寧、華為等市場的主要逆變器制造商都適用于北部的太陽能發(fā)電站。集中型、串聯(lián)型、模塊型等各種類型的逆變器也被使用。其中，上能電氣艾默生SSL0500B型模塊變頻器故障率最高，故障管理成本高，因此在生產(chǎn)項目應(yīng)用程序中必須削減，是大容量的光伏和嚴(yán)酷的環(huán)境的問題[3]。

3 升壓站設(shè)備可靠性

3.1 箱式變壓器

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)分析，不同廠家和不同類型的箱變的整體動作相對穩(wěn)定，有時會發(fā)生更換用油等缺陷泄漏，在特殊時期的春季和低溫高負(fù)荷的冬季需要更加注意。為了防止長期漏油導(dǎo)致的變壓器燒損，需要加強(qiáng)檢查，并在適當(dāng)?shù)臅r期進(jìn)行調(diào)查處理。

3.2 集電線路

從收集數(shù)據(jù)的分析來看，直接埋設(shè)電纜動作的穩(wěn)定性比架空線還要高。銅鋁夾子破損、電纜頭絕緣不良的主要原因是建設(shè)技術(shù)不足、電纜頭的誤動作、電纜頭的濕氣等，電纜頭的濕放電是絕緣破壞的誘發(fā)。電纜頭的穩(wěn)定性是在箱內(nèi)的變電站內(nèi)添加了除濕裝置，并使用了經(jīng)驗豐富且知名的公司的電纜頭。頂線最常見的故障類型是銅鋁夾子的破損，為了防止銅鋁夾子破損，需要使用強(qiáng)化鋁夾子，增加固定螺栓列的數(shù)量，需要注意設(shè)計并改善。

3.3 高壓開關(guān)

從數(shù)據(jù)分析來看，各廠家及各類型的高壓電路斷路器故障率較低，工作相對穩(wěn)定。主要類型的故障是設(shè)備內(nèi)部器官受到影響導(dǎo)致的排水濕氣。在日常維護(hù)中，配電室必須保持清潔干燥的狀態(tài)，與預(yù)防測試相結(jié)合，定期清掃外殼和母線。

3.4 靜止無功發(fā)生器 SVG 設(shè)備

根據(jù)收集的數(shù)據(jù)分析，有時會發(fā)生靜止無功發(fā)生器（SVG）設(shè)備故障。SVG機(jī)器的操作和管理在冀北電網(wǎng)中非常嚴(yán)格。SVG發(fā)生故障時，需要停止生成容量一致的單元。因此，SVG機(jī)器的動作需要注意考慮到不同發(fā)電廠和制造商SVG設(shè)備的運行條件，上海四元電氣股份有限公司生產(chǎn)的SVG具有最高的穩(wěn)定性和冗余性。故障時可以通過旁路運行，可以防止PV單元的經(jīng)期停止。南京奈良和TBEA制造的SVG的運行穩(wěn)定性比較差，沒有冗余性。功率模塊故障是任何廠家最常見的類型的SVG故障。因此，為了迅速應(yīng)對故障，需要購買對應(yīng)的電源模塊作為備件。反饋：（1）在采購階段，需要優(yōu)先考慮冗余SVG的采購。功率模塊發(fā)生故障時，可以在時間內(nèi)旁路動作，提高機(jī)器的可靠性。（2）控制面板為了應(yīng)對隨著時間流逝的故障，防止浪費，購買作為備件對應(yīng)的功率模塊。

3.5 自動化保護(hù)設(shè)備

從收集的數(shù)據(jù)分析來看，各光伏發(fā)電站的保護(hù)自動化裝置整體動作比較穩(wěn)定，其中南京南瑞是使用最廣泛的保護(hù)裝置，幾乎沒有故障和錯誤。雖然向自動化設(shè)備的轉(zhuǎn)換很小，但是主要根據(jù)冀北電力系統(tǒng)的控制需要，機(jī)器的轉(zhuǎn)換是一般的。包括非國內(nèi)設(shè)備、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換在內(nèi)的轉(zhuǎn)換和升級的電力網(wǎng)格安全要求計算機(jī)、非法訪問、光功率、安全設(shè)備改造等。

4 結(jié)語

簡而言之，隨著光伏發(fā)電制造價格補(bǔ)助金的逐步減少，光伏發(fā)電的網(wǎng)格價格趨于相等，光伏發(fā)電企業(yè)的存續(xù)和運行壓力正在增加。更好的工作是擴(kuò)大光伏發(fā)電資產(chǎn)的運用和發(fā)揮新項目的優(yōu)點。本文從不同發(fā)電廠收集的數(shù)據(jù)中得出一些結(jié)論和反饋經(jīng)驗，最大化享有太陽能發(fā)電廠的維護(hù)和新太陽能發(fā)電項目的投資利潤。