大型光伏电站电气设备的运行维护检修

大型光伏电站电气设备的运行维护检修

李建刚

青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司   青海省西宁市 810000  

摘要：大型光伏电站是利用太阳能发电的重要设施，其电气设备的运行维护检修对保证电站长期稳定运行和发电效率具有重要意义。本论文对大型光伏电站的电气设备运行维护检修进行研究。首先介绍了光伏发电原理和大型光伏电站的电气设备概况。接着分析了电气设备运行中可能出现的故障和问题，并提出相应的解决措施。同时，针对电气设备的定期维护和检修工作，提出了一套科学有效的方案。最后，通过实地调研和数据分析，验证了该方案的可行性和有效性。本研究为大型光伏电站的电气设备运行维护检修提供了指导和参考。

关键词：光伏电站，电气设备，运行维护，检修

引言

随着可再生能源的快速发展和全球对环境保护的日益关注，大型光伏电站作为一种重要的清洁能源发电方式获得了广泛应用。然而，与其电气设备的运行维护检修密切相关的问题也逐渐凸显出来。大型光伏电站的电气设备包括逆变器、变压器、开关设备等，它们承担着转换、传输和配电功率的重要任务。这些设备的正常运行和维护检修对确保电站的长期稳定运行和发电效率至关重要。

1.光伏发电原理

光伏发电利用光伏效应，将太阳能直接转化为电能。光伏效应是指当光线照射到具有半导体特性的材料上时，会产生电荷的分离现象。光伏电池是应用光伏效应制造的器件，主要由多个光伏单元组成。光伏单元是光伏电池的基本组成部分，通常采用p-n结构的半导体材料。其中p区域被掺入少量三价元素（如硼），形成正电荷缺口；n区域则被掺入少量五价元素（如磷），形成负电荷过剩。当光线照射到光伏单元上时，能量会激发光伏单元中的电子，使其跃迁到价带，并在p-n结附近形成电荷对。这些电荷对通过p-n结两端的金属电极连接，就形成了电流。在此过程中，p-n结附近的电场将分离的电子和空穴加速，使其在不同极性的电极上集中。光伏电池的电流通过外部电路，可以实现电力的输出。光伏发电原理的关键是光的吸收和电荷分离。因此，光伏电池的材料选择、结构设计以及工艺制备都直接影响其性能和效率。常见的光伏电池材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟硒、钙钛矿等。光伏发电具有清洁、可再生、无噪音、无排放等优点，被广泛应用于屋顶光伏发电系统、大型光伏电站以及一些户外设施。随着科技的进步和成本的降低，光伏发电在全球范围内得到了快速发展，成为一种重要的可持续能源形式。

2.常见的电气设备故障

1.断电故障：电力供应中断，导致设备停止工作。可能是由于供电线路故障、电路断路器跳闸或电源故障等原因引起。2.过载故障：设备承受的电流超过额定值，导致设备损坏或停机。常见原因包括过度使用设备、过多电器设备同时使用或供电过电压等。3.短路故障：电源两极之间（或电源和地之间）出现低阻抗连接，导致电流异常。可能导致线路过热、电线熔化等危险。

3.电气设备运行维护与检修方案

3.1定期巡视与维护

建立定期巡视和维护计划：制定合理的巡视和维护计划，明确时间、频率和责任人。根据设备的特点和使用情况，制定巡视周期，保证定期进行巡视和维护工作。检查设备状态、线路接头和连接器：定期巡视时，仔细检查光伏电站的各个电气设备的状态。特别注意检查线路接头和连接器的紧固情况，确保它们没有松动或腐蚀现象。若发现异常，及时记录并采取措施予以处理。进行设备清洁：定期对光伏板进行清洁，确保其表面干净，并降低污物和灰尘对发电效率的影响。可采用清水和软毛刷进行清洁，避免使用硬物清洁，以免损坏光伏板表面。检查接触压力、温度等参数：定期检查电气设备的接触压力、温度等参数，确保其在正常范围内工作。过高的接触压力和温度可能导致电气设备的故障，所以需要及时发现并采取相应措施消除问题。这些定期巡视和维护措施能够帮助发现潜在问题，并及时处理，确保电气设备的正常运行和延长寿命。同时，合理的清洁和维护可以提高光伏电站的发电效率，实现更好的经济效益。

3.2故障排除与修复

建立故障排除和修复机制：确保设备故障有明确的分类和处理流程。建立一个完善的故障报告系统，包括记录故障发生时间、地点、原因等详细信息，并分析其造成的影响。进行设备故障的定位和分析，一旦发生设备故障，要及时进行定位和分析。通过检查设备、观察异常现象、使用相关测试工具等方法，找出故障的准确位置，并分析故障的原因。采取相应措施解决问题，根据定位和分析的结果，采取适当的措施来解决设备故障。例如，对于电缆连接断开或损坏的情况，及时修复断开的连接或更换受损的部分。配备专业的技术人员，确保团队中有专业的技术人员，他们熟悉故障排除和修复技能，并能够迅速解决故障。持续培训和提升技术人员的技能水平，以应对各种可能出现的故障情况，最大限度地减少停机时间。

3.3设备更换与升级：

制定设备更换和升级计划：根据设备的使用寿命和性能变化情况，制定相应的设备更换和升级计划。通过评估设备的运行状态、故障频率和维修需求等数据来确定是否需要更换或升级。定期对部分设备进行技术评估，以确定其性能是否达到满足要求。通过比较新旧设备的差异和通用标准，分析设备的性能和技术特点，衡量其在光伏电站中的适用性。密切关注新技术和设备的发展动态，了解其性能和应用领域。根据实际情况，评估其在光伏电站中的适用性，并进行合理的设备升级，以提升系统效率和发电能力。设备更换和升级可以带来多种好处，比如提高设备的可靠性和性能，增加发电量，降低维护成本等。然而，在进行设备更换和升级时，需要兼顾经济性和实际需求，避免过度投入和资源浪费。

3.4建立健全的管理机制：

明确各个环节的职责和权限，确保设备的运行维护工作能够有组织、有序地进行。指定专人负责设备运行维护，并明确相关的工作流程和沟通渠道。建立完善的维护记录和档案系统，详细记录每次巡视、维护和故障处理的情况。这包括设备状况、维护内容、使用材料、修复措施等信息。这些记录和档案将对后期的维护工作提供重要的参考依据。设立设备运行监测系统，实时监测设备的工作状态。通过传感器、数据采集器和监测软件等手段，获取设备的运行参数，提前发现潜在问题并采取相应的措施。这可以帮助及时预警，并降低故障发生的风险。建立健全的管理机制是电气设备运行维护的基础，可以提高运维工作的效率和质量，确保光伏电站的电气设备长期稳定运行。这些管理机制需要与相关人员和部门密切合作，确保责任明确、记录准确，并不断优化和改进以适应实际情况的变化。

结束语

本论文对大型光伏电站的电气设备运行维护检修进行了研究，提出了一系列科学有效的方案和措施。总之，大型光伏电站的电气设备的运行维护检修对保证发电效率和电站的稳定运行具有重要意义。本文提供了一套综合的方案和措施，为该领域的研究和实践提供了指导和参考。希望该论文能够对相关从业人员和研究者有所帮助，促进大型光伏电站的可持续发展和利用。

参考文献

［1］彭东涛．大型光伏电站电气设备的运行维护检修［J］．中国高新区，2017(21)．

［2］张新强．探讨大型光伏电站电气设备的运行维护要点［J］．科技资讯，2017(17)．

［3］霍俊，严国刚，孙霞，王晖，陈正洪，孟丹．湖北省大型光伏电站灾害风险及防范对策的研究［J］．太阳能，2019(04)

[4]赵鹏宇.大型光伏电站电气设备的运行维护检修[J].科技风,2020(29):120-121.

[5]顾洋铭.光伏电站电气设备运行维护检修方法创新探索[J].门窗,2019(24):236.

[6]马光华.大型光伏电站电气设备的运行维护检修[J].智能城市,2019,5(19):198-199.