摘要:在社会注意现代化进程不断加快的时代背景下,对于电力企业来说,加强电站建设,不断提升发电效率和质量,成为摆在电力行业面前的一项重要研究课题。分布式光伏电站在电力企业运行过程中发挥着重要的支撑保障作用,但是在分布式光伏电站运行方面,容易受到各种因素的影响,影响供电的稳定性和安全性,必须要引起高度重视,才能切实提升供电质量。加强分布式光伏电站发电效率提升策略研究,意义重大。鉴于此,本文就分布式光伏发电系统运行维护和故障处理展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:分布式光伏发电;运行维护;故障处理
1.分布式光伏发电概述
分布式光伏发电具体指在用户附近设置分布式电源,再通过一定的方式将太阳能合理转变为用户能够直接应用的电能。我国之前大都通过锅炉余热进行分布式发电,再将电力输送至用户,这样能够有效提升原系统的能源利用率。近年来,我国开始着手于利用太阳能和风能等各种新能源发电,还努力将发电系统尽可能靠近负荷中心。因为太阳能取之不尽、用之不竭,十分环保,且辐射范围较大,所以分布式光伏发电是能够摆脱地理位置的约束。该系统的安装操作比较简单,在实际运行和电能运输等环节,对环境的损害能够忽略不计。由此可见,分布式光伏发电是应用太阳能最合理、有效的一种方法。分布式发电系统能够将电力生产环节和电力应用有效结合,便于用户管理电力。此外,分布式光伏发电系统可靠性较高,能够为一些特殊企业和地区等提供优质的电力服务。
2.分布式光伏发电系统常见故障
2.1逆变器不并网
2.1.1故障分析
故障逆变器和电网没有连接。造成故障的可能原因有如下几点。①交流断路器没有合上。②逆变器交流输出端子没有接上。③接线时,把逆变器输出接线端子排松动了。
2.1.2解决办法
用万用表电压挡测量逆变器交流输出电压,在正常情况下,输出端子应该有220V或者380V电压,如果没有,依次检测接线端子是否有松动,交流断路器是否闭合,剩余电流保护(动作)断路器是否断开。
2.2逆变器屏幕没有显示
2.2.1故障分析
没有直流输入,因为逆变器LCD是由直流供电的。造成故障的可能原因有如下几点。①组件电压不够。组件电压和太阳辐照度有关。逆变器工作电压是100V到500V,低于100V时,逆变器不工作。②发电系统输入端子接反,发电系统(组串)端子有正负两极,要互相对应,不能接反。③直流开关没有合上。④组件串联时,某一个接头没有接好。⑤某一组件短路,造成其他组件也不能正常工作。
2.2.2解决办法
用万用表电压挡测量逆变器直流输入电压。电压正常时,总电压是各组件电压之和。如果没有电压,依次检测直流开关、接线端子、电缆接头、组件等是否正常。如果有多路组件,要分开单独接入测试。
2.3直流过压
2.3.1故障分析
故障原因可能是组件串联数量过多,造成电压超过逆变器的电压上限。
2.3.2解决办法
因为组件具有温度特性,温度越低,电压越高,单相组串式逆变器输入电压范围是100—500V,建议组串后电压控制在350—400V,三相组串式逆变器输入电压范围是250—800V,建议组串后电压控制在600—650V。在上述电压区间,逆变器效率较高,早晚辐照度低时也可发电,但又不至于电压超出逆变器电压上限,引起报警而停机。
2.4隔离故障
2.4.1故障分析
故障表现为光伏发电系统对地绝缘电阻小于2MΩ。造成此种故障可能有以下原因。①组件、接线盒、直流电缆、逆变器、交流电缆、接线端子等地方有导线对地短路或者绝缘层破坏。②光伏发电系统接线端子和交流接线外壳松动,导致进水。
2.4.2解决办法
断开电网、逆变器,依次检查各部件及导线对地的电阻,找出问题点,处理或更换。
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2.5漏电流故障
2.5.1故障分析
光伏发电系统泄漏电流超出要求范围。
2.5.2解决办法
取下太阳能电池阵列输入端,然后检查外围的交流电网。把逆变器直流端和交流端全部断开,停电30min以上,如果自己能恢复就继续运行,如果不能恢复,联系相关售后技术工程师处理。
3.分布式光伏发电系统运行维护中存在的问题
3.1影响潮流分布
分布式光伏发电与传统电源系统有较大差异,其受温度、阳光辐射等外部环境影响较大,输出功率容易变动,呈现浮动性特点。然而此类变化有规律可循,一般情况下,阳光晴朗时的光伏发电力度强,系统能够正常运行,到了乌云密布天气,系统电力微弱。受此特点影响,光伏电源在运行期间会对配电网带来不利影响。传统的配电网为辐射式结构,电源连接在用户端模处,利用分布式光伏发电技术后,相当于在配电网中增加了电源数量,致使潮流分布更为复杂,容易出现逆流问题,而配电网中电压也会受到影响,变得混乱。
3.2影响电能质量
光伏发电会对配电网中的电能质量带来影响,通常情况下,电力系统中存在不同负荷点,电压会跟随潮流流向逐渐下降。然而采用分布式光伏发电模式后,在潮流复杂的情况下,一旦出现逆流问题,会使传输功率降低,导致负荷点电压上升,进而出现电压偏差。而光伏电源作为配电网系统中的关键部分,出力程度不同会导致潮流发生变化,凭借系统自身的能力很难对此进行控制。如果工作人员并未按规定开启与暂停分布式电源,在其接入或退出系统时,可能致使输出功率大幅变化,电压出现较大波动及闪变。
4.分布式光伏发电系统优化措施
4.1创新调压设备
针对以上分布式光伏发电并网存在的问题,技术人员需要深入研究,制定针对性的解决策略。为了改善配电网电压偏差的情况,可以对调压设备进行优化与创新。在光伏发电模式下,企业需要引进无功发生器、静止补偿设备等先进系统,使其发挥作用,调节配电网的电压。
4.2改善调压方式
除了改善调压设备外,还可以通过调整电压的方式缓解分布式光伏发电并网问题。因为配电网调压工作较为复杂,技术人员需要分析不同节点的运行状态及特点,同时考虑到光伏电源的建筑规模与外部环境情况,据此制定针对性的策略,对光伏电源进行设计。
对配电网中的变压器变比进行调解,可以科学分配线路的电压,减小与预期的偏差程度,避免其超出供电范围。在工作期间,技术人员需要先调节变压器,之后再介入光伏电源,期间要对线路情况进行实时探测,需多次调整变比,通过反复操作达到预期效果。如果部分配电网系统无法调节变压器,技术人员需要对改变分接头的压力。如果依然无法平衡电压,则更换其他类型的变压器,选择有载调压功能的设备最佳,从而使其携带负载调压,帮助范围、速度达成标准。因为光伏电源会受太阳光照及辐射强度的影响,造成出力大小的波动,如果出力逐步增强,配电网线路潮流会随之降低。为了解决此问题,可以对光伏电源接入位置进行反复调整,并观察电压变化范围,使其处在合理的偏差内,进而促进配电网的整体稳定性。
结语
总之,在分布式光伏发电系统运行的过程中,为了能够有效确保发电效率,就需要不断强化运行维护工作,同时,对运行过程中出现的故障问题,应该及时进行深入分析,找到故障存在的原因,并且提出对应的解决措施,只有这样才能更好地保障分布式光伏发电站的安全高效运行,进而为电能的正常输送奠定基础。
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论文作者:王河新,
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
标签:分布式论文; 电压论文; 光伏论文; 逆变器论文; 系统论文; 电源论文; 组件论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;