分布式光伏電站維護中常見問題探析

【摘要】在光伏項目迅速發(fā)展的今天，光伏電站的日常維護越來越顯示出重要性，本文通過對在日常維護中常見問題進行了總結，具有一定的普遍性和現實意義，對日常維護人員有較高的參考價值。

【關鍵詞】分布式光伏電站；日常維護

光伏發(fā)電是當今世界利用太陽能最主要的一種方式。面對當今全球面臨的嚴重化石能源危機和環(huán)境危機，光伏發(fā)電從資源可持續(xù)性和環(huán)境友好這兩個角度都具有顯而易見的優(yōu)勢，作為全球新興行業(yè)的一個重要代表，長期來看具有廣闊發(fā)展前景。隨著光伏項目的在國內的迅速發(fā)展，光伏電站越來越多，隨之而來的電站日常維護工作越來越顯示出重要性。在日常維護中經常碰到一些典型故障?？焖倥挪楣收虾秃唵尉S護就顯得尤為重要。本文以某國家住建部、財政部金太陽示范項目1兆瓦分布式光伏電站在日常維護中出現的問題為例，總結幾種維護中常見的故障和排除方法。

一、監(jiān)控軟件顯示匯流箱中有幾路電路欠壓或欠流報警

光伏組件為20塊板件串聯成1路。每個匯流箱中有8-16路。在監(jiān)控軟件上能檢測每路電壓、電流，顯示過壓、欠壓報警，過流報警等。系統(tǒng)運行一段時間后，在監(jiān)控軟件上反映出有幾路電路經常顯示欠壓報警信息、電流為零等不正常狀態(tài)。首先判斷是否匯流箱電路板是否有問題，在排查了匯流箱后，確實有兩塊匯流箱的電路板件不能正常工作，更換后顯示正常。但仍然有幾路電路顯示欠壓報警。在確認監(jiān)控軟件沒問題的情況下此時初步判斷光伏組件有問題。通過現場排查，大多數板件為20個一組排列成一排，整體排放在一起，沒出現問題。但由于樓頂區(qū)域不規(guī)則，個別邊角地方有限制，無法做到20個一排，只能應地制宜，這排放17、8個，下一排放3、4個。再由于施工時光伏的板件串并聯有多人同時施工，難免在每20塊光伏板件串聯時搞錯了正負，導致反接，造成整體電壓不能滿足要求，監(jiān)控顯示報警。在排除類似故障后，此問題解決，監(jiān)控軟件顯示正常。

總結：出現匯流箱監(jiān)控不正常的問題原因可能為：1.匯流箱監(jiān)測電路板有故障。2.光伏組件在串并聯時正負接反，尤其可能出現在一組（20塊）太陽能電池板放在幾處時。3.還有一類比較特殊，即對于用戶側并網發(fā)電，自發(fā)自用但余電未上網，用防逆流裝置時，當負載很小，逆變器功率被限制在很小的范圍內時，也會出現此類問題。

二、部分小型逆變器監(jiān)控不正常，無法監(jiān)測到

小型逆變器監(jiān)控一直正常，突然有一天只能檢測3臺小型逆變器（共有11臺JT逆變器），此后一直如此。1.排查JT小型逆變器是否有問題。經現場查看，JT小型逆變器工作正常，每天依然有發(fā)電量。2.監(jiān)控軟件是否有問題。更新系統(tǒng)和軟件版本后，故障依然存在。3.更換監(jiān)控室RS235——RS485轉換頭，問題依然不能解決。4.懷疑現場485信號線有問題。

排查步驟：首先用筆記本電腦連接小型逆變器，用專用軟件嘗試和相鄰小型逆變器進行通訊。檢測到通訊不能順暢經過的故障點。制作RS485信號線，將故障點隔離開直，跳過無法檢測的小型逆變器一臺。隨后除故障點外，其余小型逆變器監(jiān)控一切正?！，F場仔細排查，原因找到：各臺小型逆變器的信號是并聯在RS485信號線上的，但RS485信號線的走向是有順序的。前面一直能監(jiān)測到的小型逆變器是起始位置的逆變器。經現場檢查，出現故障點的地方是因為安裝時信號線的敷設沒有鋪專用槽或套PVC管，直接埋放在土里，經過一段時間的下雨等影響，土地有所下沉，使得信號線與小型逆變器的聯接處被拔脫，導致了起始位置的小型逆變器可被監(jiān)測，但故障點以后的小型逆變器無法監(jiān)測。更換信號線及聯接頭后，系統(tǒng)恢復正常。

總結：小型逆變器監(jiān)控不到解決辦法為：1.用監(jiān)控軟件“搜索設備”2.排查工控機后RS235——RS485轉換頭是否松動3.現場排查RS485信號線聯接是否通暢

三、高倍聚光不發(fā)電

高倍聚光經過幾個月的正常工作后，不再發(fā)電。高倍聚光光伏是通過聚光技術，利用相對便宜的光學聚光設備將500倍以上陽光匯聚到太陽電池表面進行發(fā)電的一種技術。所以高倍聚光對追光精度的要求非常高。出現故障時，正值冬至前后。每天早晨9點至10點，小型逆變器開始不停顯示正在準備中，就是不能發(fā)電。懷疑因維度問題導致太陽輻射角度不夠，使得高倍聚光產生的電壓不足以啟動配備的小型逆變器。幾個月后太陽已有足夠輻射角，但任然不能啟動。懷疑平面型菲涅耳透鏡安裝時未垂直對準太陽，導致產生電壓不足以驅動小型逆變器工作。運用簡單辦法測試追光情況：在高倍聚光透鏡上方放一張白紙，在白紙上垂直紙面放置條形物體，測量物體在白紙上的黑色投影，看看是否有偏移現象。經檢測有所偏移，但不影響根本問題。最終懷疑追光傳感器追光不準?；谒南笙迋鞲衅骷捌湫盘柼幚黼娐分瞥傻淖饭馓柲軅鞲衅髦饕硎窃跂|南西北四個方向的光照度的差異促使直流電機運行，直至相對方向福照度相差20以內停止。所以傳感器鏡片的清潔程度直接影響到追光的準確度。擦拭追光傳感器鏡片后問題得以解決。追光傳感器因該地區(qū)灰塵較大，降雨少。高倍聚光是雙軸跟蹤，且為了追光精度，防止周圍物體遮擋傳感器造成追光不準，一般追光傳感器都放置在高倍聚光最上端，不便于清洗。造成了一定的維護困難。

總結：1.高倍聚光因其自身的特點，首先判斷傳感器鏡片是否干凈清潔。及時清潔非常重要2.是否因季節(jié)和地域問題造成一天之中太陽的輻射角不能達到發(fā)電要求，這主要發(fā)生在冬至前后。隨地域不同，不能發(fā)電的天數也不同。3.最后判斷相關電路是否有問題。

日常維護中還經常出現其他一些問題：例如積灰對太陽能電池板轉換效率的影響，系統(tǒng)斷電通電后，監(jiān)控工控機IP地址的變動對內網其他監(jiān)控窗口的影響等，在此就不再贅述了。太陽能發(fā)電迅猛發(fā)展的今天，做好日常維護，能快速發(fā)現和排查問題顯得日益重要。這就需要我們不斷的總結和交流。

作者簡介

李林（1979-），男，甘肅蘭州人，蘭州職業(yè)技術學院機電工程系講師，2012年于蘭州理工大學取得工學碩士學位 研究方向：控制理論與控制工程.