Fotovoltaični proces proizvodnje električne energije Pogosti vzroki za napake in rešitve

1. Kratek pregled postopka proizvodnje fotovoltaične energije

Postopek proizvodnje fotovoltaične energije je sledeč: Najprej so posamezni sončni paneli povezani v vrsto, da tvorijo fotovoltaične module, moduli pa so povezani vzporedno preko kombinatorskih skrinj, da tvorijo fotovoltaični polje. Sončna energija se pretvori v enosmeren tok (DC) z uporabo fotovoltaičnega polja, nato pa se preko trofaznega inverterja (DC - AC) pretvori v trofazni izmenični tok (AC). Nato se z uporabo napovednega transformatorja pretvori v AC, ki ustreza zahtevam javne električne mreže, in se neposredno poveže na javno električno mrežo za uporabo električnih naprav in oddaljenega nadzora.

2. Razvrščanje pogostih operacijskih napak pri proizvodnji fotovoltaične energije
2.1 Operacijske napake napovednih postaj

Operacijske napake napovednih postaj vključujejo predvsem napake prenosnih linij, napake busov, napake transformatorjev, napake visokonapetostnih vkrstil in pomožne opreme ter napake relne zaščitne naprave.

2.2 Pogoste operacijske napake v fotovoltaičnih območjih

Operacijske napake v fotovoltaičnih območjih so najpogosteje povzročene nepravilno gradnjo in nameščanje, kar vodi do napak sončnih panelov, verig in kombinatorskih skrinj; ali napake, ki so povzročene nepravilnim nameščanjem in prilagajanjem inverterjev, kot tudi napake pomožne opreme napovednih transformatorjev; in napake, ki nastanejo zaradi zanemarjanja preverjanja osebja in neodkritja skritih nevarnosti načas.

2.3 Komunikacijske in avtomatizacijske napake
Komunikacijske in avtomatizacijske napake morda trenutno ne vplivajo na proizvodnjo energije naprav, vendar bodo prinesle neugode pri analizi delovanja, odkrivanju in odpravljanju defektov opreme. Morda bodo tudi onemogočile oddaljeno delovanje opreme, s čimer bi ustvarile skrite nevarnosti za varnost proizvodnje. Če jih ne bomo vzeli resno, lahko povzročijo širjenje nesreč.

2.4 Napake, povzročene regijo in okoljem

Takšne napake so predvsem razvidne kot: utrdba mehkih talovskih podlog, ki povzroča deformacijo opreme in težave pri delovanju, in nedostatek varnostnega razmika, ki povzroča električno zemljenje in krajšanje; solana para korodira električno opremo, parna voda povzroča zaporo odpadanje in degradacijo izolacije opreme; majhni živali vstopajo v električno opremo in povzročajo krajšanje itd.

3. Analiza vzrokov pogostih napak

Teoretično je mogoče preprečiti različne nesreče in velike napake, vendar v praksi se še vedno redno pojavljajo nesreče pri varnosti proizvodnje električne energije, napake in defekti opreme pa so pogosti. Vzroki so naslednji:

• Na začetku faze oblikovanja, zlasti pri ranljivih fotovoltaičnih projektih, obstajajo rodne defekte. Ker je postopek proizvodnje fotovoltaične energije preprost in intuitiven, je gradnja potekala hitro, brez popolnega izkušnjenca za referenco.

• Hitrost gradnje omogoča težave pri strogi kontroli tehničnega upravljanja gradbenega tima, proces in specifikacije gradnje pa ne ustreza standardom, kar pusti skrite nevarnosti za kasnejše delovanje.

• Ne obstaja zrelo mehanizem za preverjanje delovanja, zato je težko prepoznati kakovost dobaviteljev opreme, kar vodi do slabe zanesljivosti in visoke stopnje napak pri delujoči opremi.

• Kakovost osebja ne more pravilno slediti razvoju. Večina osebja za vzdrževanje in delovanje fotovoltaik je novi zaposleni, ki se učijo med delom; nekatere podjetja se oslanjajo na starejše zaposlene iz toplinskih elektrarn, ki "novim zaposlenim učijo", novi zaposleni pa imajo manjkajoče sposobnosti za analizo delovanja, odkrivanje anomalij, odpravljanje defektov in reševanje nesreč.

4. Rešitve

Tehnične rešitve za pogoste operacijske napake fotovoltaičnih elektrarn so naslednje:

• Začnite na viru in na začetku faze oblikovanja pripravite popolno, podrobno, znanstveno in optimizirano oblikovalni načrt, ki je združen z dejanskimi pogoji kraja.

• Okrepiti celoten proces infrastrukturnega upravljanja, strogo preveriti pregled opravičila in pozorno spremljati kakovost in specifikacije procesa.

• Strogo kontrolirati dostop opreme in trdno izločiti nezgodne opreme.

• Okrepiti izobraževanje odgovornosti osebja in izobraževanje tehničnih sposobnosti. S tem, da se izvedejo ti 4 točki, se lahko učinkovito zmanjša stopnja pogostih napak.

4.1 Pogoste napake in reševanje napovednih postaj

Napake napovednih postaj spadata pod splošne električne napake, principi in metode reševanja so podobni za podjetja z različnimi tipi proizvodnje električne energije. Zlasti napaka napetosti busa in padec linije bo povzročil izgubo moči celotnega kraja za napovedno postajo z enim busom in eno krako; za fotovoltaične projekte je potrebno, da inverter začne zaščito otoka in ustavi delovanje. Delavci in služba morata:

• Potrditi točkovno napajanje, preveriti vhod rezervnega napajanja in zagotoviti normalno delovanje DC in komunikacijskih sistemov.

• Preveriti dejanje zaščitnih naprav, pojasniti vrsto dejanja in analizirati možnost napak.

• Preveriti primarni sistem, najti točko napake, sodelovati z nadzorniki, vzpostaviti varnostne ukrepe za odstranitev defektov in čim prej obnoviti delovanje.

4.2 Pogoste napake in vzroki v fotovoltaičnih območjih

Vozili za operacijske napake v fotovoltaičnih območjih so predvsem naslednji:

• Med infrastrukturno gradnjo namestitev in povezovanje sončnih panelov ni trdno, nekatere konektorje ne uporabljajo posebnih konektorjev, vinti v kombinatorskih skrinjih niso utegnjeni, blokiranje je nepopolno ali slabo kakovosti.

• Namestitev in prilagajanje opreme ni ozko in dobro. Namestitev, povezovanje in prilagajanje inverterjev in napovednih transformatorjev je odgovorno za različne osebe, ki nimajo usklajenega koordiniranja, zato se lahko pogosto pojavijo napake.

• Napake, povzročene regionalnimi okoljskimi karakteristikami, kot je solana para v obalnih tidovnikih, ki korodira opremo, povzroča onesnaženje bljeske kablove in izolatorjev, degradacijo izolacije in krajšanje opreme.

• Napake, povzročene dolgoročnim delovanjem, so vidne kot slabljenje zaradi vrtenja in vibracije opreme, kot so napake hladiščnih ventilatorjev transformatorjev in inverterjev, slabljenje zaklepne omejitve mrešne vrata napovednega transformatorja in slabljenje utegnutih vintov in terminalnih vrst kombinatorskih skrinj.

4.3 Preprečevanje pogostih napak pri delovanju fotovoltaik

Napake napovednih postaj ali opreme v fotovoltaičnih območjih spadata pod elektrotehnične napake. Za preprečevanje je potrebno:

• Izvajati zahteve, da infrastruktura služi proizvodnji, in zagotoviti kakovost in brez skritih nevarnosti prenašanja med gradnjo.

• V delovanju aktivno izvajati tehnični nadzor in vnaprej sprejeti preventivne ukrepe glede na značilnosti kraja.

• Okrepiti izobraževanje odgovornosti zaposlenih in izobraževanje sposobnosti analize problemov.

4.4 Pojavi in reševanje pogostih napak pri delovanju fotovoltaik

Po normalnem komisijaniranju in preskusnem delovanju opreme v fotovoltaičnem območju se pogosto pojavljajo težko odkrivljive napake v odseku od sončnih panelov do kombinatorskih skrinj. Na začetku ni očitnih pojavov, vendar se izguba moči nadaljuje. Klamp ampermetrom se lahko meri delovni tok vsake verige, najde se veriga z napako, nato se preveri, ali gre za problem s hranilnikom, napako sončnega panela ali problem, kot je poškodba povezovalne črte verige, in jo pravočasno reši.

4.4.1 Napake kombinatorskih skrinj

Pogoste napake kombinatorskih skrinj vključujejo blokiranje odpada, napake komunikacijskega modula in zemljenje segrevanja in celo požar, povzročen slabljenjem terminalov in vintov. Na mestu se rešuje predvsem z preverjanjem. Med "preskusom na pomlad" se popravi blokiranje, utegne vinti terminalov kombinatorskih skrinj, kar lahko v večini primerov olajša problem segrevanja v letu.
Napake inverterja se pogosto pojavljajo kot ustavitev in nezmožnost samozagona, večinoma se pojavljajo na začetku komisijaniranja; po tekmajsnem obdobju so večinoma napake ohlajevanja (previsoka temperatura), ali poškodbe pripomočkov in programske napake. Ključ za preprečevanje in reševanje napak inverterja leži v dnevni čiščenju filtra, zagotavljanju ohlajevanja, okrepitvi preverjanja hladiščnih ventilatorjev in pravočasnemu popravljanju in menjavi, ko se odkrijejo anomalije.

4.4.3 Napake napovednih transformatorjev

Tehnologija transformatorjev je zrela, in stopnja napak suhih transformatorjev je zelo nizka v normalnih pogojih. Pogoste napake vključujejo nepravilno blokiranje, ki vodi do vstopa majhnih živali, napake hladiščnih ventilatorjev in slabljenje zaklepne omejitve varnostne mrešne vrata glavnega telesa. V obalnih območjih in projektih sončne-fishery so glave kablove, kabli in zaščitne naprave visokonapetostnih vkrstil napovednih transformatorjev ključni predmeti preverjanja. Ko se pojavi napaka, bo povzročila ustavitev celotne zbirne linije. Preprečevanje in reševanje napak napovednih transformatorjev še vedno temelji na dnevnem preverjanju in pravočasnem izvajanju tehničnega nadzora, da se preprečijo problemini pred njihovim pojavom.
Preprečevanje in reševanje napak napovednih transformatorjev še vedno temelji na dnevnem preverjanju in pravočasnem izvajanju tehničnega nadzora, da se preprečijo problemini pred njihovim pojavom.