Proces proizvodnje fotovoltaične energije Uobičajene uzroke grešaka i rješenja

1. Kratki pregled procesa proizvodnje fotovoltačne energije

Proces proizvodnje fotovoltačne energije je sljedeći: Prvo, pojedinačni solarni paneli su povezani nizosno kako bi formirali fotovoltačke module, a moduli su poredani paralelno putem kombinatorskih kutija kako bi se formirao fotovoltački polje. Solarna energija pretvara se u jednosmjerni strujni tok (DC) preko fotovoltačkog polja, a zatim se pretvara u trofazni izmjenični strujni tok (AC) putem trofaznog invertera (DC - AC). Nakon toga, uz pomoć step-up transformatora, pretvara se u AC koji ispunjava zahtjeve javne električne mreže i direktno se spoji na javnu električnu mrežu za uporabu električnim uređajima i daljinskom upravljanjem.

2. Klasifikacija uobičajenih operativnih grešaka u proizvodnji fotovoltačne energije
2.1 Operativne greške step-up postaja

Operativne greške step-up postaja uglavnom uključuju greške prijenosnih linija, greške busa, greške transformatora, greške visokonaponskih prekidača i pomoćnog oprem, te greške reljefnih zaštitnih uređaja.

2.2 Uobičajene operativne greške u fotovoltačkim područjima

Operativne greške u fotovoltačkim područjima najčešće su posljedica nepravilnog građevinskog i montažnog rada, što dovodi do grešaka solarnih panela, nizova i kombinatorskih kutija; ili grešaka nastalih zbog nepravilne instalacije i kalibracije invertera, kao i grešaka pomoćne opreme step-up transformatora; te grešaka nastalih zbog zanemarivanja inspekcije osoblja i nedostatka otkrivanja skrivenih opasnosti na vrijeme.

2.3 Komunikacijske i automatizacijske greške
Komunikacijske i automatizacijske greške možda privremeno ne utječu na proizvodnju energije opreme, ali donijet će nedostatke u analizi rada, otkrivanju i eliminiranju defekata opreme. Također mogu sprječiti daljinsko upravljanje opremom, stvarajući skrivene opasnosti za sigurnu proizvodnju. Ako se ne uzmu ozbiljno, mogu dovesti do širenja nesreća.

2.4 Greške nastale zbog regije i okruženja

Takve greške se uglavnom manifestiraju ovako: tlačenje mekoj temeljnice dovodi do deformacije opreme i teškoće u radu, a nedostatak sigurnosnog razmaka dovodi do elektro-zemljanja i kratičnih spojeva; solana para korode električnu opremu, a isparavanje vodene pare dovodi do blokiranja otpadanja i degradacije izolacije opreme; male životinje unose se u električnu opremu i dovode do kratičnih spojeva itd.

3. Analiza uzroka uobičajenih grešaka

Teoretski, razne nesreće i velike greške mogu se spriječiti, ali u praksi, nesreće u proizvodnji električne energije još uvijek se događaju, a greške i defekti opreme su uobičajeni. Razlozi su sljedeći:

• Na početnoj fazi dizajna, posebno u ranim fotovoltačkim projektima, postoje kongenički defekti. Zbog toga što je proces proizvodnje fotovoltačne energije jednostavan i intuitivan, izgradnja se nekada provodi ubrzano, a nedostaje savršena iskustva za referencu.

• Ubrzanje izgradnje čini teškim strogu kontrolu tehničkog upravljanja izgradnje, a proces i specifikacije izgradnje ne odgovaraju standardima, ostavljajući skrivene opasnosti za kasniju operaciju.

• Nema zrelog sustava nadzora, pa je teško identificirati kvalitetu dobavljača opreme, što rezultira lošom pouzdanosti i visokom stopom grešaka opreme u operaciji.

• Kvaliteta osoblja ne može pratiti razvoj. Većina osoblja za održavanje fotovoltačnih sustava su novi zaposlenici, uče dok rade; neke tvrtke se oslanjaju na stare zaposlene iz termoelektrana da "obuče nove zaposlene s starim", a novi zaposlenici imaju nedostatke u analizi rada, otkrivanju anomalija, eliminaciji defekata i obradi nesreća.

4. Rješenja

Tehnička rješenja za uobičajene operativne greške fotovoltačnih elektranama su sljedeća:

• Počnite od izvora, i na početnoj fazi dizajna, napravite potpuni, detaljni, znanstveni i optimizirani plan dizajna kombinirajući stvarno stanje lokacije.

• Jačajte cijeli proces infrastrukturnog upravljanja, strogo provjeravajte pregled iskaznice, i pazite na kvalitetu i specifikacije procesa.

• Strogo kontrolirajte pristup opremi, i trudno držite nepodobnu opremu van vrata.

• Jačajte obrazovanje osoblja o osjećaju odgovornosti i razvoju tehničkih sposobnosti. Implementacija ovih 4 točaka može efektivno smanjiti stopu uobičajenih grešaka.

4.1 Uobičajene greške i obrada step-up postaja

Greške step-up postaja spadaju u opće elektrotehničke greške, i principi i metode obrade su slični za različite vrste proizvodnje električne energije. Posebno, izlučenje struje busa i padanje linije dovest će do gubitka snage cijelog mjesta za jednobusnu jednolinijsku step-up postaju; za fotovoltačke projekte, inverter treba pokrenuti zaštitu otoka i prestati s radom. Osoblje za rad i dužnost treba:

• Potvrditi snabdijevanje toka fabrike, provjeriti ulaz rezervnog toka, i osigurati normalnu radnju DC i komunikacijskog sustava.

• Provjeriti rad zaštitnih uređaja, jasno definirati tip radnje, i analizirati mogućnost grešaka.

• Provjeriti primarni sustav, pronaći točku greške, surađivati s upravljanjem, poduzeti sigurnosne mjere za eliminiranje defekata, i što prije vratiti u rad.

4.2 Uobičajene greške i uzroci u fotovoltačkim područjima

Indukcije operativnih grešaka u fotovoltačkim područjima su uglavnom sljedeće:

• Tijekom izgradnje infrastrukture, instalacija i povezivanje solarnih panela nisu čvrsti, neki konektori ne koriste specijalne konektore, vijci u kombinatorskoj kutiji nisu zategnuti, i blokiranje nije kompletno ili loše kvalitete.

• Instalacija i kalibracija opreme nisu ozbiljne i na mjestu. Instalacija, povezivanje i kalibracija invertera i step-up transformatora su odgovornost različitog osoblja, a nedostatak jedinstvene koordinacije dovodi do česte pojavljivanja grešaka.

• Greške nastale zbog regionalnih okruženskih karakteristika, poput solane pare na obalnim blatomima koja korode opremu, dovode do zagađenja i isparkavanja kabla i izolatora, degradacije izolacije, i kratičnih spojeva opreme.

• Greške nastale zbog dugotrajnog rada manifestiraju se kao oslabljenje uzrokovano rotacijom i vibracijom opreme, poput grešaka hladnjaka transformatora i invertera, oslabljenje zaključavanja ograda glavnog tijela transformatora, i oslabljenje čvrstih vijaka i terminalnih redova kombinatorskih kutija.

4.3 Prevencija uobičajenih grešaka u fotovoltačkoj operaciji

Greške step-up postaja ili opreme u fotovoltačkim područjima spadaju u elektrotehničke greške opreme. Za prevenciju, potrebno je:

• Implementirati zahtjev da infrastruktura služi proizvodnji, i osigurati kvalitetu i bez skrivenih opasnosti tijekom izgradnje.

• U operaciji, aktivno implementirati tehničko nadzor, i unaprijed poduzeti preventivne mjere prema karakteristikama lokacije.

• Jačajte obrazovanje osoblja o osjećaju odgovornosti i razvoju sposobnosti analize problema.

4.4 Pojave i obrada uobičajenih grešaka u fotovoltačkoj operaciji

Nakon normalnog komisioniranja i probnog rada opreme u fotovoltačkom području, teško otkrivene greške često se pojavljuju u dijelu od solarnih panela do kombinatorskih kutija. U početnoj fazi nema očitih pojava, ali gubitak snage nastavlja. Može se koristiti klipa ampermetra za mjerenje radnog toka svakog niza, pronaći grešku niza, a zatim provjeriti je li problem sa fuzom, greškom solarnog panela, ili problemom poput oštećenja spojnog kabela niza, i pravočasno ih obraditi.

4.4.1 Greške kombinatorskih kutija

Uobičajene greške kombinatorskih kutija uključuju blokiranje otpadanja, greške komunikacijskog modula, i zagrijavanje i čak požar uzrokovan rasteganjem terminala i vijaka. Obrada na terenu se uglavnom sastoji od inspekcije. Tijekom "proljetnog pregleda", blokiranje se popravlja, a vijci terminala kombinatorske kutije se zategnu, što može osnovno olakšati problem zagrijavanja tijekom ljeta.
Obrada na terenu se uglavnom sastoji od inspekcije. Tijekom "proljetnog pregleda", blokiranje se popravlja, a vijci terminala kombinatorske kutije se zategnu, što može osnovno olakšati problem zagrijavanja tijekom ljeta.

4.4.2 Greške invertera

Greške invertera često se manifestiraju kao zaustavljanje i nemogućnost samopokretanja, većinom se događaju u početnoj fazi komisioniranja; nakon probnog perioda, većinom su greške hlađenja (pretop), ili oštećenje dodataka i softverske greške. Ključ za prevenciju i obradu grešaka invertera leži u dnevnom čišćenju filtera, osiguravanju hlađenja, jačanju inspekcije hladnjaka, i pravočasnom popravljanju i zamjeni kada se otkriju anomalije.
Ključ za prevenciju i obradu grešaka invertera leži u dnevnom čišćenju filtera, osiguravanju hlađenja, jačanju inspekcije hladnjaka, i pravočasnom popravljanju i zamjeni kada se otkriju anomalije.

4.4.3 Greške step-up transformatora

Tehnologija transformatora je zrela, i stopa grešaka suhih transformatora je izuzetno niska u normalnim uvjetima. Uobičajene greške uključuju nepravilno blokiranje što dovodi do ulaska malih životinja, greške hladnjaka, i oslabljenje zaključavanja sigurnosne mreže glavnog tijela. U obalnim područjima i projektima kombinacije ribarstva i solarnih panela, glave kabla, kablove i zaštitne uređaje visokonaponskih prekidača step-up transformatora su ključni predmeti inspekcije. Kada se dogodi greška, dovest će do zaustavljanja cijele kolekcijske linije. Prevencija i obrada grešaka step-up transformatora i dalje se oslanja na dnevnu inspekciju i pravočasno provedbu tehničkog nadzora kako bi se spriječili problemi prije njihovog pojavljivanja.
Prevencija i obrada grešaka step-up transformatora i dalje se oslanja na dnevnu inspekciju i pravočasno provedbu tehničkog nadzora kako bi se spriječili problemi prije njihovog pojavljivanja.