光伏发电系统的运行和维护邬晓羽

光伏发电系统的运行和维护邬晓羽

邬晓羽杨飞

中广核新能源投资（深圳）有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特010000

摘要：随着光伏发电技术的应用和普及，太阳能的应用在人们的生产和生活中随处可见。光伏系统可以直接实现光能转化为电能，不需要转移热能。该系统具有寿命长、可靠性高、发电清洁、网络连接方便等优点。然而，光伏系统包括太阳能电池、电池、逆变器和控制器。结构较为复杂，增加了运行和维护的难度。因此，对光伏发电系统的运行和维护进行了研究。能够解决当前运行维护工作中的问题，也有助于光伏发电技术的进步。

关键词：光电系统；光伏发电系统；运行维护

导言：作为一项实际要求较高的技术方法，分布式光伏发电运行控制技术的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对光伏发电运行控制技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项发电工作的最终整体效果。

1概述

太阳能作为各种可再生能源中最重要的能源，其特点是分布广泛，容易获得。太阳能是本世纪最有前途的可再生绿色能源之一。面对严峻的能源形势，巨大的能源差距只能靠新能源来补充。在可再生能源方面，小型水电和风力发电已达到商业化水平，但其资源和地理分布十分有限，即使能够充分利用，也无法满足我们的实际需要。因此，太阳能光电具有巨大的发展潜力和必要性。

随着光伏发电技术的应用和普及，太阳能的利用在人们的生产和生活中随处可见。太阳能作为一种清洁、安全、无害的能源，极大地便利了人们的生活，给人们带来了便利。光伏发电系统可以直接实现光能向电能的转化，不需要通过热能的转移。该系统具有寿命长、可靠性高、发电清洁、并网等优点。然而，光伏发电系统包括太阳能电池、电池、逆变器和控制器。结构比较复杂，增加了操作和维护的难度。因此，对光伏发电系统的运行和维护进行了研究。能够解决当前运行维护工作中的问题，也有助于光伏发电技术的进步。

2光伏发电系统的组成与原理

光电系统通常包括电池、光电、控制器、逆变器、配电柜和阳光跟踪系统，以实现光能向电能的转换。它还包含反射器和偏光透镜，用于聚光。

光电矩阵采用光电模板，形成特定的形式，实现光能量信号的捕获和累积。在光伏效应下，电池两端的电荷累积，所产生的电荷在电池两端形成电动势，完成光能向电能的转换。电池可以实现电能的储存和放电，为了防止过度或严重的电能储存，一般会加入控制器，控制器来保护电池的充电和放电过程，可以在电池寿命中发挥延伸的作用。逆变器常根据应用要求分为正弦逆变器和方波逆变器。前者被广泛使用，但成本相对较高。阳光追踪系统可以捕捉阳光的变化，达到随阳光旋转的目的，保证最大的发电效率。

3光伏发电系统中光伏组件的运维工作

3.1光伏组件的定期维护

由于当地环境多种多样，灰尘等物质的积累速度也各不相同，应制定适当的环境维护方案。灰的积累和太阳能电池板的完整状况是维修的重点。还应针对特定季节和特定自然灾害制定具体的维护措施，以确保光伏组件的效率。

3.2光伏组件的清洁

太阳能光伏组件直接吸收太阳能，因此它们经常在户外暴露，并在长期运行过程中积累大量灰尘。因此，光电元件应定期清洁，以确保光电元件清洁，并防止灰尘降低光电元件对能量的吸收。粉尘的增加不仅降低了光能的转换效率，而且可能导致太阳能电池板的过热自燃。目前常见的清洗方式有手动清洗部件、手动清洗、工程车辆清洗、机器人清洗等。其中，人工清洁元件利用特定毛绒物质的静电作用，吸附在光伏元件表面的灰尘。这种方法操作简单。但由于压力控制不当，可能对光伏元件造成损害；人工洗涤采用特定的压力装置，在特定的水压下实现光伏元件的清洗，效率远高于人体清洗元件；工程车辆清洁效率较高，效果明显，但成本较高。机器人清洁充分利用人工智能的优势，在复杂的环境下实现操作，提高工作效率，但在特定领域的灵活性仍有待提高。

3.3光伏系统中蓄电池的运行和维护

电池是光伏系统中储存电能的一部分。电池周围的环境应保证在5°C和25°C之间。最适合，在高温环境下应通风冷却电池，在环境温度较低时，还应采取电池绝缘措施。

电池不应定期更换，但也需要定期检查。当检测到的问题足以导致光伏设备的电力传输受到影响时，也需要及时更换电池。

一般来说，电池中可能出现的最重要的问题是电池的泄漏、干燥或膨胀等问题。一旦出现类似情况，就应及时处理，并首次调查和查明问题的原因。关于遏制的根本原因。

3.4光伏系统中控制器和逆变器的运行和维护

控制器和逆变器是光伏系统中的重要设备，其中控制器在运行过程中应该注意以下问题。

（1）控制器上面应该有警示标识，且警示标志必须要清晰可见。

（2）控制器之间的接线端应该注意，不能出现生锈，腐蚀等现象。

（3）控制器内的高压熔丝应该符合相关规定要求的规格。

（4）直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间的绝缘电阻应大于2Ω。

逆变器在运行和维护过程中应注意在结构连接上保持完整，应该尽量避免积灰、生锈、腐蚀等问题，对温度环境的控制方案也应该完备，警示标志应该清晰可见。

3.5热斑现象的产生和避免

热斑现象即是在某种特定情况下，太阳能电池的表面有可能会受障碍物，积灰，清洁积灰的痕迹等影响，受遮挡的部位无法正常进行太阳能辐射能的吸收和光能电能之间的转化，这些被遮挡住的部位会出现发热的情况，温度会远高于其他正常未被遮挡的地方，进而导致光伏组件表面部分烧坏，即为热斑现象。近年来通过对热斑的调查和研究发现，导致光电组件发生热斑现象的情况分为两种，即内阻和电池片自身暗电流。

具体解决办法一方面可以从源头出发，将有可能遮挡住光电组件的障碍物进行清理，尽可能的减少热斑现象的产生；另一方面也可以控制逆电流和电池内部杂志。亦或者可以选用成本更高，性能更好的组件，在清扫的过程中进行高成本的清理车清理，或者机器人清理，将污秽清除得更彻底，也可能减少热斑现象的产生。

3.6启动模式

假如在设定时间内均有阵列输入电压VPV>VPVstar时，并且电网电压以及频率正常，则装置转为启动中状态，交直流接触器自动吸合，在该模式下逆变器会实时监控矩阵电压以及电流。在交直流接触器完全闭合时，装置即由启动中状态转为运行状态。在启动中状态下，假如检测到故障发生，会退出启动中状态，转为故障状态。

3.7运行模式

在设备运行过程中，装置实现了由光伏矩阵直电能向电网交流电能的转变。本系列的逆变器可以以恒功率模式、恒电流模式、恒电压模式以及最大功率点跟踪模式中的其中一种模式运行。系统默的是最大功率点跟踪模式。在系统运行状态下，在设定时间内，假如实测功率低于PPVSTOP，即做出停止向电网输送能量，并且立即跳开交流接触器处理，转为待机状态。在系统运行状态下，假如检测到故障发生，会退出行状态，转为故障状态。

4结束语

总之，光伏发电具有清洁无污染、可再生、成本低、工作性能稳定等优势，做好光伏发电系统的运行和维护就显得极为重要，通过分析其内部构成及各器件在运行与维护中的注意事项，可以大幅降低光伏发电系统的故障率，普及光伏发电技术的应用，同时也对保护环境、造福人类有着深远的意义。

参考文献：

[1]林诗云.太阳能光伏发电系统可靠性分析[J].科学技术创新，2018（13）：155-156.

[2]邢尚林.并网型光伏电站发电功率预测与优化运营系统设计及应用[D].北京：华北电力大学，2016.