Fotovoltaisk strømproduktion processe Almindelige fejlårsager og løsninger

1. Kort introduktion til processen for solcellestrømproduktion

Arbejdsgangen for solcellestrømproduktion er som følger: Først forbinder en enkelte solceller i serie for at danne solcellemoduler, og modulerne arrangeres parallelt gennem kombineringskasser for at danne en solcellematrix. Solenergi konverteres til direkte strøm (DC) af solcellematricen, og derefter konverteres til trefased vekslende strøm (AC) gennem en trefase inverter (DC - AC). Herefter konverteres den med hjælp fra en spændingshøjningstransformator til AC, der opfylder kravene til det offentlige elektricitetsnet, og forbindes direkte til det offentlige elektricitetsnet til brug for elektriske udstyr og fjernkontrol.

2. Klassificering af almindelige driftsfejl i solcellestrømproduktion
2.1 Driftsfejl på højspændingsstationer

Driftsfejl på højspændingsstationer inkluderer hovedsageligt transmissionslinjefejl, busfejl, transformatorfejl, højspændingsskærm og hjælpeudstyr fejl, samt relæbeskyttelsesenhedsfejl.

2.2 Almindelige driftsfejl i solcelleområder

Driftsfejl i solcelleområder skyldes oftest uregelmæssig konstruktion og installation, hvilket fører til fejl i solceller, strenger, og kombineringskasser; eller fejl forårsaget af ukorrekt installation og indstilling af invertorer, samt hjælpeudstyr til højspændingstransformatorer; og fejl dannet pga. uopsættelighed i personaleinspektion og manglende tidlig identifikation af skjulte problemer.

2.3 Kommunikations- og automatiseringsfejl
Kommunikations- og automatiseringsfejl kan måske ikke påvirke udstyrets strømproduktion midlertidigt, men de vil bringe ulemper til driftsanalyse, detektion og eliminering af udstyrsmangler. De kan også gøre udstyret ude af stand til at blive opereret fjernkontrolleret, hvilket skaber skjulte farer for sikker produktion. Hvis de ikke tages alvorligt, er de sandsynligvis at forårsage udviklingen af ulykker.

2.4 Fejl forårsaget af region og miljø

Sådanne fejl viser sig hovedsageligt som: nedbrydning af blødt jordgrundlaget forårsager formforandring af udstyr og vanskeligheder i operation, og utilstrækkelig sikkerhedafstand forårsager elektrisk jordforbindelse og kortslutninger; salt spray korroderer elektriske udstyr, og vanddampudvanding forårsager blokering af affald og isoleringsnedbrydning af udstyr; små dyr kommer ind i elektriske udstyr og forårsager kortslutninger osv.

3. Analyse af årsagerne til almindelige fejl

Teoretisk set kan forskellige ulykker og store fejl forebygges, men i praksis finder strømproduktionssikkerhedsulykker stadig sted fra tid til anden, og udstyrsfejl og mangler er almindelige. Årsagerne er som følger:

• På designfasen, især i tidlige solcelleprojekter, findes kongenitale mangler. Fordi processen for solcellestrømproduktion er enkel og intuitiv, blev konstruktionen en gang gennemført hurtigt, og der var mangel på perfekt erfaring at referere til.

• Hasten i konstruktionsperioden gør det svært at kontrollere teknisk ledelse af konstruktionsholdet strengt, og konstruktionsprocessen og specifikationerne opfylder ikke standarder, hvilket efterlater skjulte problemer for senere drift.

• Der er ingen moden driftsinspektionsmekanisme, så det er svært at identificere kvaliteten af udstyrsleverandører, hvilket resulterer i dårlig pålidelighed og høj fejlrate af udstyr under drift.

• Kvaliteten af personale kan ikke holde trit med udviklingen. De fleste solcelledrifts- og vedligeholdelsespersonale er nye ansatte, lærer mens de arbejder; nogle virksomheder afhænger af gamle ansatte fra termiske kraftværker til at "træne nye ansatte med gamle ansatte", og nye ansatte har mangler i driftsanalyse, anomalidetektion, mangelfjernelse, og ulykkebehandlingskompetencer.

4. Løsninger

De tekniske løsninger for almindelige driftsfejl i solcellekraftværker er som følger:

• Start fra kilden, og på den initielle designfasen, lav en komplet, detaljeret, videnskabelig og optimeret designsplan kombineret med den faktiske situation på stedet.

• Styrk hele infrastrukturledelsen, kontroller nøje kvalifikationsgennemgang, og fokusér på proceskvalitet og specifikationer.

• Kontroller strengt adgang til udstyr, og hold fast ugyldigt udstyr uden for døren.

• Styrk uddannelse af personales ansvarsfølelse og tekniske kompetencer. Implementering af disse 4 punkter kan effektivt reducere hyppigheden af almindelige fejl.

4.1 Almindelige fejl og behandling af højspændingsstationer

Fejl i højspændingsstationer hører under almindelige elektriske fejl, og behandlingsprincipper og metoder er lignende for virksomheder af forskellige strømproduktionstyper. Især vil busbar strømningsfejl og linjetripping få hele anlægget til at miste strøm for en enkel-busbar enkelt-linje højspændingsstation; for solcelleprojekter skal inverteren starte øgrundsbeskyttelse og stoppe drift. Drifts- og vagtpersonale skal:

• Bekræfte fabrikstrømforsyningen, tjekke input fra reservestrømforsyningen, og sikre normal drift af DC- og kommunikationssystemer.

• Verificere beskyttelsesenheder, klargøre type af handling, og analyser muligheden for fejl.

• Tjek primærsystemet, finde fejlpunktet, samarbejde med koordinering, tage sikkerhedsforanstaltninger til at eliminere mangler, og genoprette drift så hurtigt som muligt.

4.2 Almindelige fejl og årsager i solcelleområder

Induceringer af driftsfejl i solcelleområder er hovedsageligt som følger:

• Under infrastrukturkonstruktion er installation og kablings af solceller ikke stabile, nogle forbindelser bruger ikke specialforbindelser, skruer i kombineringskassen er ikke stramme, og blokeringen er ufuldstændig eller af dårlig kvalitet.

• Installation og justering af udstyr er ikke seriøst og på plads. Installation, kablings, og justering af invertorer og højspændingstransformatorer er ansvarlige af forskellige personale, og mangler enhver koordination, så fejl er ofte forekommet.

• Fejl forårsaget af regionale miljøegenskaber, som salt spray i kystfladekorrosion af udstyr, forårsager forurening flashover af kabler og isolatorer, isoleringsnedbrydning, og udstyr kortslutning.

• Fejl forårsaget af langtidsdrift viser sig som løsning på grund af udstyr rotation og vibration, som fejl af køleventilatorer til transformatorer og invertorer, løsning af låses grænse for kasse-transformator netdør, og løsning af fastgørelses skruer og terminal rækker af kombineringskasser.

4.3 Forebyggelse af almindelige fejl i solcelledrift

Fejl i højspændingsstationer eller udstyr i solcelleområder hører alle under elektriske udstyr fejl. For forebyggelse er det nødvendigt at:

• Implementer kravet om, at infrastruktur tjener produktion, og sikre kvalitet og efterlad ingen skjulte problemer under konstruktion.

• I drift, aktivt implementer teknisk overvågning, og træf forudgribsmessige foranstaltninger ifølge placens karakteristika.

• Styrk uddannelse af ansattes ansvarsfølelse og dannelsen af problem analyse evner.

4.4 Fænomener og behandling af almindelige fejl i solcelledrift

Efter normal indstilling og prøvedrift af udstyr i solcelleområdet, ofte opstår de vanskelige at detektere fejl i sektionen fra solceller til kombineringskasser. Der er ingen tydelige fænomener i den initiale fase, men strømtabet fortsætter. En klamp ammeter kan bruges til at måle driftsstrømmen for hver streng, finde den defekte streng, og derefter tjekke, om det er et sikringproblem, en solcellefejl, eller et problem som skade på koblingslinjen til strengen, og håndter det hurtigt.

4.4.1 Kombineringskassefejl

Almindelige fejl i kombineringskasser inkluderer blokering af afskædning, kommunikationsmodulfejl, og jordforbindelse opvarmning og endda brand forårsaget af løsning af terminaler og skruer.
Den lokale behandling er hovedsageligt inspektion. Under "forårskontrol" repareres blokering, og terminal skruer i kombineringskassen strammes, hvilket kan i hovedsagen lette opvarmningsproblemet i sommer.

4.4.2 Inverterfejl

Inverterfejl viser ofte sig som nedlukning og ude af stand til at selvstarte, mest opstår i den initiale fase af indstilling; efter løb-in periode, de fleste er kølefejl (overvarme), eller tilbehør skader og softwarefejl.
Nøglen til forebyggelse og behandling af inverterfejl ligger i daglig rensning af filternet, sikre køling, styrke inspektion af køleventilatorer, og rettidig reparation og udskiftning, når anomalier opdages.

4.4.3 Højspændingstransformatorfejl

Teknikken for transformatorer er moden, og fejlhyppigheden for torrtransformatorer er ekstremt lav under normale forhold. Almindelige fejl inkluderer uregelmæssig blokering, der fører til indgang af små dyr, køleventilatorfejl, og løsning af låsen på selve hovedkroppens sikkerhedsnetdør. I kystområder og fiske-sol komplementære projekter er højspændingsskærm hovedkontrolpunkter. Når en fejl opstår, vil det forårsage, at hele samlelinjen stopper drift.
Forebyggelse og behandling af højspændingstransformatorfejl afhænger stadig af daglig inspektion på plads og rettidig implementering af teknisk overvågningsarbejde for at forhindre problemer, inden de opstår.