光伏电站设备的可靠性分析

摘要：现如今，我国是科学技术快速发展的新时期，人们生活质量在不断提高，对于用电的需求在不断加大，对于电能的需求也越来越大，为了满足社会公众对于电能的需求，光伏电站建设也应运而生，并且在近几年得到了迅速的发展。作为先进科学技术的代表，如何正确的建设光伏电站，并且在光伏电站的运维管理之中，尽可能的减少运维成本，提高企业的经济利润，是电力企业近些年来讨论的热点问题。对此，本文将基于光伏电站的相关内容，对于如何建设光伏电站以及光伏电站的运维成本进行相关的分析研究。

关键词：光伏发电站；汇流箱；直流柜；逆变器；运行可靠性 引言

近年来随着我国经济的快速发展，人们对于电能的需求在快速增长，同时由于环境治理形式更加严峻以及能源危机日益严重，我国也加大了对光伏电站等新能源电站的建设力度，表现出光伏电站数量的不断增多以及建设规模的不断扩大。同时随着光伏发电技术的不断进步，在提高光伏电站发电量的同时，也推动了光伏智能运维技术的发展和应用。文章就针对此技术的应用现状和相应的管理技术及其发展方向进行简要分析。 1光伏发电设备的可靠性

1）组件从收集的各光伏电站故障数据分析来看，组件易出现的绝大多数故障为断线、虚接类故障，极少数为接线盒烧毁、防反二极管损坏、玻璃碎裂等故障。每年因组串断线、虚接类故障而影响发电容量最高可达5.3%，最低达1.8%。断线、虚接类故障大多数（90%以上）出现在组件插头与电缆的连接处，主要受施工工艺不良影响导致连接不紧实、绝缘受损、MC4虚接等问题，最后演化成故障。另外，经常出现的异常情况还有组件间互相遮挡，组件受遮挡影响导致的功率及寿命损失相对较大，应高度重视，及时消除各类遮挡物。反馈：（1）与组件连接的电缆宜选用软铜线电缆，不宜选用硬铜线电缆，以便连接紧实。（使用软铜线连接的光伏电站，组件断线、虚接烧损的故障发生率低于使用硬铜线连接的光伏电站，前者约为后者数量的一半）（2）减少MC4插头环节的使用，改为与电缆直连的方式或使用防水接线端子盒方式，MC4插头应尽量选用组件厂家原厂产品。2）逆变器从收集的数据分析来看，市场上主流逆变器厂家阳光电源、上能电气、特变电工、华为等在冀北地区各光伏电站均有应用，不同类型的逆变器，如集中式、组串式、模块化等也有较广泛的应用。其中上能电气艾默生SSL0500B型模块化逆变器故障发生率最高，且故障处理成本高，应减少在环境恶劣及大容量光伏发电项目中的应用。阳光电源SG500MX型集中式逆变器故障发生率次之，故障类型多为接触器故障，其中LS公司生产的同批次接触器出现了共性问题，经厂家检测确认后可进行免费更换。西安特变电工TBEA-GC-500KTL型集装箱式逆变器故障发生率最低，运行稳定。华为SUN2000-36KTL组串式逆变器故障发生率也相对较低，运行较为稳定。 2升压站设备可靠性

2.1落实电气设备运行维护检测创新方法的建议

电气设备运行维护检测创新只是一种方法，光伏电站必须要保证创新方法可以得到落实，这样才能充分的发挥出这些创新方法的重要作用。在各种电气设备运行维护检测工作开展的过程中，工作人员是落实这项工作的主体，他们的专业能力会直接的决定创新的效果。光伏电站必须要加强对工作人员的培训工作，在培训的过程中，加入大量的专业知识，提升工作

人员的专业素养，通过专业素养的提升，来达到创新效果的提升，保证各项电气设备运行维护检测工作可以得到有效的落实，实现光伏电站的高效运行。同时，光伏电站要通过高薪等各种手段，招聘更多的专业性人才入驻到电站中，还可以与一些电力专业的高校进行合作，开展定向培养等措施，打造一个高质量的人才队伍，利用人员素养的提升，实现电气设备运行维护检测效果的提升；另外，光伏电站必须要建立一个完善的电气设备运行维护检测制度，这样可以提升对工作人员的约束力，提升他们的责任意识，在制度的影响下，工作人员会全身心的投入到电气设备运行维护检测工作中，及时的发现光伏电站电气设备中存在的种种问题。

2.2在输变电设备状态中的运用

辅助链路中传输和电力变换设备的状态检测以及相关的维护工作主要是基于感知层来完成相应的程序。其中，在塔和其他设备中实现并安装了不同类型和类型的传感器。收集当前传输线不同工作条件下的特征参数，并通过实时传输进行网络注册和分析。根据作者的意见，相关输电线路的在线监测业务已经能够完全编制高海拔准时参数，例如风向偏差监测，图像和视频监测以及微气象监测。目前，电源主要依靠太阳能，其他研究机构对高压电磁能的提取进行了研究，发现效果不理想。因此，有必要从新的角度出发，提高高温和低温下的能量存储容量，并优化电源模式以提高整个系统的电源容量。其次，监视变压器设备的状况。物联网技术与变电站配置中的智能兼容，因此，在实际应用水平上，应以电厂的智能运维为指导，并在此基础上进行推广。成本可控，操作维护方便。感知层主要反映在过程层中，因此应用层必须对应于工作站的控制层。 2.3静止无功发生器SVG设备

从收集的数据分析来看，静止无功发生器（StaticVarGenerator，SVG）设备出现故障的情况时有发生。冀北电网对SVG设备运行管理非常严格，SVG停运时要求陪停相应容量的发电单元，因此应高度重视SVG设备的运行情况。综合各电站、各厂家SVG设备运行情况，其中上海思源电气生产的SVG运行稳定性最好，且具有冗余性，发生故障时，可以旁路运行，能及时避免光伏单元陪停。南京南瑞、特变电工生产的SVG运行稳定性相对较差，不具备冗余性。各厂家SVG发生故障最多的类型是功率模块故障，因此应及时采购配套的功率模块作为备件，以便出现故障时及时处置。反馈：（1）采购阶段，应优先采购具备冗余性的SVG，在某一功率模块故障时，可以及时旁路运行，增强设备可靠性。（2）场站应及时采购一台配套的功率模块作为备件，以便在出现故障时及时处置，防止陪停弃光。 2.4设备选型和技术方案

近年来，随着技术的进步，成本的下降，光伏电站上网电价逐渐由依赖国家补贴向平价上网、竞价上网过渡；因此设备选型和技术方案比选成为建设光伏电站的重要问题：一个常规的光伏电站中，由于组件采购及安装的价格占建设投资50%左右，故组件的选型和布置方案尤为重要；选择性能可靠、发电效率高效的组件并进行合理布置，不仅可以优化建设投资，还直接关系到电站运营期的发电效率，进而影响到运营期的收益 结语

随着光伏发电电价补贴的逐步下降，光伏发电上网价格趋于平价，光伏发电企业生存经营的压力不断增大。如何做好光伏存量资产的经营管理及新项目的效益扩展更显得更加重要。本文从不同电站收集的数据整理分析得出的一些结论及经验反馈，可以为存量光伏电站的检修维护管理以及新增光伏项目实现投资效益最大化提供较好的借鉴。

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