Fotovoltaični proces proizvodnje električne energije uobičajeni uzroci grešaka i rešenja

1. Kratka uvodna bilješka o procesu proizvodnje fotovoltačne energije

Proces proizvodnje fotovoltačne energije izgleda ovako: Najpre, pojedinačni solarni paneli su povezani nizom kako bi se formirale fotovoltačne module, a module su raspoređene paralelno kroz kombinatorske kutije kako bi se formirao fotovoltačni polje. Solarna energija se pretvara u jednosmjerne struje (DC) putem fotovoltačnog polja, a zatim se pretvara u trofaznu izmjeničnu struju (AC) putem trofaznog invertera (DC - AC). Zatim, uz pomoć step-up transformatora, pretvara se u AC koji odgovara zahtevima javne električne mreže i direktno se povezuje sa javnom električnom mrežom za upotrebu električnim opremama i daljinskim upravljanjem.

2. Klasifikacija često pojavljivih grešaka u radu fotovoltačne proizvodnje
2.1 Greške u radu step-up stanica

Greške u radu step-up stanica uglavnom uključuju greške na prenosnim linijama, greške na busovima, greške na transformatorima, greške visokonaponskih prekidača i pomoćne opreme, kao i greške relne zaštite.

2.2 Često pojavljive greške u fotovoltačnim područjima

Greške u fotovoltačnim područjima najčešće nastaju zbog nepravilnog građevinskog i montažnog rada, što dovodi do grešaka solarnih panela, nizova i kombinatorskih kutija; ili grešaka izazvanih nepravilnim instaliranjem i komisijovanjem invertera, kao i grešaka pomoćne opreme step-up transformatora; te grešaka nastalih zbog nedostatka pažnje pri inspekciji osoblja i nedostatka otkrivanja skrivenih opasnosti na vreme.

2.3 Komunikacijske i automatizacije greške
Komunikacijske i automatizacije greške možda privremeno neće uticati na proizvodnju energije opreme, ali će donijeti neprilikama analizi rada, otkrivanju i eliminaciji defekata opreme. Takođe mogu sprječiti daljinsko upravljanje opremom, stvarajući skrivene opasnosti za bezbednost proizvodnje. Ako se ne uzmu ozbiljno, mogu dovesti do širenja nesreća.

2.4 Greške izazvane regionom i okruženjem

Takve greške su uglavnom manifestirane kao: senzibilnost mekozemljišta dovodi do deformacije opreme i teškoće u radu, a nedostatak sigurnosne udaljenosti dovodi do električnog zemljenja i kratkog spoja; solano prase korodi električnu opremu, a isparavanje vodene pare dovodi do blokiranja otpada i degradacije izolacije opreme; male životinje ulaze u električnu opremu i dovode do kratkog spoja, itd.

3. Analiza uzroka često pojavljivih grešaka

Teorijski, razne nesreće i velike greške mogu biti sprečene, ali u praksi, nesreće u bezbednosti proizvodnje električne energije još uvek se periodično događaju, a greške i defekti opreme su česti. Razlozi su sljedeći:

• Na početnom etapu dizajna, posebno u ranim fotovoltačnim projektima, postoje rođene defekte. Budući da je proces proizvodnje fotovoltačne energije jednostavan i intuitivan, konstrukcija je nekada provodila brzo, a nedostajalo je savršenog iskustva za referencu.

• Brza faza izgradnje čini teškom strogu kontrolu tehničkog upravljanja gradilišnog tima, a procesi i specifikacije izgradnje ne odgovaraju standardima, ostavljajući skrivene opasnosti za kasniji rad.

• Nema zrelog mehanizma inspekcije rada, tako da je teško identificirati kvalitetu dobavljača opreme, što rezultira lošom pouzdanosti i visokim stopama grešaka opreme u radu.

• Kvaliteta osoblja ne može pratiti razvoj. Većina osoblja za održavanje fotovoltačnih postrojenja su novi zaposlenici, uče dok rade; neke tvrtke se oslanjaju na starosjedilačko osoblje termoelektrana da "obuku nove zaposlenike", a novi zaposlenici imaju nedostatke u analizi rada, otkrivanju anormalnosti, eliminaciji defekata i sposobnosti rješavanja nesreća.

4. Rješenja

Tehnička rješenja za često pojavljive greške u radu fotovoltačnih elektranama su sljedeća:

• Počnite od izvora, i na početnoj fazi dizajna, napravite kompletni, detaljan, znanstveni i optimizirani plan dizajna u kombinaciji s stvarnim stanjem lokacije.

• Jačanje cijelog procesa infrastrukture, stroga provjera kvalifikacija, i pažljivo praćenje kvalitete procesa i specifikacija.

• Strogo kontrolirati pristup opremi, i odlučno držati neprihvatljivu opremu izvan vrata.

• Jačanje obrazovanja osoblja o osećaju odgovornosti i razvoju tehničkih sposobnosti. Implementacija ovih 4 tačaka može efikasno smanjiti incidenca često pojavljivih grešaka.

4.1 Česte greške i obrada u step-up stanicama

Greške u step-up stanicama spadaju u opšte elektrotehničke greške, a principi i metode obrade su slični za različite vrste proizvodnje električne energije. Posebno, pad napona busa i isključivanje linije će dovesti do gubitka napajača celog sajta za step-up stanicu s jednim busom i jednom granom; za fotovoltačne projekte, inverter treba pokrenuti ostrvsku zaštitu i prestati sa radom. Operativni i dužni ljudi moraju:

• Potvrditi fabričku snabdevačku mrežu, provjeriti unos rezervne snabdevačke mreže, i osigurati normalan rad DC i komunikacionih sistema.

• Provjeriti rad uređaja za zaštitu, pojasniti tip akcije, i analizirati mogućnost grešaka.

• Provjeriti primarni sistem, otkriti točku greške, surađujte sa dispečerom, usvojite sigurnosne mjere da eliminišete defekte, i što je brže obnovite rad.

4.2 Česte greške i uzroci u fotovoltačnim područjima

Indukcije grešaka u radu fotovoltačnih područja su uglavnom sljedeće:

• Tokom infrastrukturne izgradnje, instalacija i vezanje solarnih panela nisu čvrsti, neki konektori ne koriste specijalne konektore, vijci u kombinatorskoj kutiji nisu začvršćeni, a blokiranje nije potpuno ili je loše kvalitetno.

• Instalacija i komisijovanje opreme nisu ozbiljna i do kraja. Instalacija, vezanje i komisijovanje invertera i step-up transformatora su odgovorni različitim ljudima, a nedostaje unificirana koordinacija, tako da su greške često prisutne.

• Greške izazvane regionalnim okruženjskim karakteristikama, poput solanih prskavi na obalnim tidalnim ravnicama koje korode opremu, dovodeći do zagađenja bljeska kablova i izolatora, degradacije izolacije, i kratkog spoja opreme.

• Greške izazvane dugotrajnim radom su manifestirane kao oslabljenje uzrokovano rotacijom i vibracijom opreme, poput grešaka hladnjaka transformatora i invertera, oslabljenje zaključavanja ograda transformatora, i oslabljenje vijaka i terminalnih redova kombinatorskih kutija.

4.3 Prevencija često pojavljivih grešaka u radu fotovoltačnih sustava

Greške u step-up stanicama ili opremi u fotovoltačnim područjima spadaju u elektrotehničke greške opreme. Za prevenciju, potrebno je:

• Implementirati zahtjev da infrastruktura služi proizvodnji, i osigurati kvalitetnu dostavu bez skrivenih opasnosti tokom izgradnje.

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

• Jačanje obrazovanja osoblja o osećaju odgovornosti i razvoju sposobnosti analize problema.

4.4 Fenomeni i obrada često pojavljivih grešaka u radu fotovoltačnih sustava

Nakon normalnog komisijovanja i probnog rada opreme u fotovoltačnom području, teško otkrivene greške često se javljaju u sekciji od solarnih panela do kombinatorskih kutija. U početnoj fazi nema očiglednih fenomena, ali gubitak snage nastavlja. Može se koristiti klipa ampermetra za merenje radne struje svake niznice, otkriti niznicu sa greškom, a zatim provjeriti da li je problem fuzi, greška solarnog panela, ili problem poput oštećenja veze niznice, i obraditi ga na vreme.

4.4.1 Greške kombinatorskih kutija

Česte greške kombinatorskih kutija uključuju blokiranje, greške komunikacionih modula, i zagrijavanje i čak požar zbog oslabljenja terminala i vijaka. Obrada na mestu uglavnom uključuje inspekciju. Tokom "provere proleća", blokiranje se popravlja, a vijci terminala kombinatorske kutije se začvršćuju, što može osnovno olakšati problem zagrijavanja tijekom ljeta.
Obrada na mestu uglavnom uključuje inspekciju. Tokom "provere proleća", blokiranje se popravlja, a vijci terminala kombinatorske kutije se začvršćuju, što može osnovno olakšati problem zagrijavanja tijekom ljeta.

4.4.2 Greške invertera

Greške invertera često se manifestiraju kao zaustavljanje i nemogućnost samostalnog pokretanja, većinom se javljaju u početnoj fazi komisijovanja; nakon probnog perioda, većinu čine greške hlađenja (pretjerana temperatura), ili oštećenje dodataka i softverske greške. Ključ za prevenciju i obradu grešaka invertera leži u dnevnom čišćenju filtera, osiguranju hlađenja, jačanju inspekcije hladnjaka, i pravovremenom popravljanju i zamjeni kada se otkriju anomalije.
Ključ za prevenciju i obradu grešaka invertera leži u dnevnom čišćenju filtera, osiguranju hlađenja, jačanju inspekcije hladnjaka, i pravovremenom popravljanju i zamjeni kada se otkriju anomalije.

4.4.3 Greške step-up transformatora

Tehnologija transformatora je zrela, a stopa grešaka suhih transformatora je ekstremno niska u normalnim uslovima. Česte greške uključuju nepravilno blokiranje što dovodi do ulaska malih životinja, greške hladnjaka, i oslabljenje zaključavanja sigurnosne mreže glavnog tela. U obalnim područjima i projektima solarne-ribarske komplementarnosti, kablne glave, kablove i zaštitne uređaje visokonaponskih prekidača step-up transformatora su ključni predmeti inspekcije. Kada se greška dogodi, dovest će do zaustavljanja cijele kolekcijske linije. Prevencija i obrada grešaka step-up transformatora i dalje zavisi od dnevne inspekcije i pravovremene implementacije tehničkog nadzora kako bi se problemini sprečili prije nego što se pojave.
Prevencija i obrada grešaka step-up transformatora i dalje zavisi od dnevne inspekcije i pravovremene implementacije tehničkog nadzora kako bi se problemini sprečili prije nego što se pojave.