Fotovoltaiska elproduktionsprocessens vanliga felorsaker och lösningar

1. Kort introduktion till fotovoltaisk elproduktion

Arbetsprocessen för fotovoltaisk elproduktion är följande: Först ansluts enskilda solcellspaneler i serie för att bilda fotovoltaiska moduler, och modulerna arrangeras parallellt genom kombineringslådor för att bilda en fotovoltaisk matris. Solenergi omvandlas till likström (DC) av fotovoltaiska matriser, och sedan konverteras till trefasväxelström (AC) via en trefasomvandlare (DC-AC). Därefter, med hjälp av en spänningshöjande transformator, konverteras den till AC som uppfyller kraven för det offentliga elektricitetsnätet och ansluts direkt till det offentliga nätet för användning av elektriska apparater och fjärrstyrning.

2. Klassificering av vanliga driftfel vid fotovoltaisk elproduktion
2.1 Driftfel på spänningshöjande stationer

Driftfel på spänningshöjande stationer inkluderar huvudsakligen fel på överföringslinjer, busbar-fel, transformerfel, högspänningsswitchar och hjälpredskap, samt reläskyddsfel.

2.2 Vanliga driftfel i fotovoltaiska områden

Driftfel i fotovoltaiska områden orsakas oftast av oregelbunden byggnation och installation, vilket leder till fel på solcellspaneler, strängar och kombineringslådor; eller fel orsakade av felaktig installation och inmatning av omvandlare, samt fel på hjälpredskap för spänningshöjande transformer; och fel som uppstår på grund av slarv i personalinspektion och brist på tidig identifiering av dolda faror.

2.3 Kommunikations- och automatiseringsfel
Kommunikations- och automatiseringsfel kan inte påverka utrustningens elproduktion för närvarande, men de kommer att skapa nackdelar för driftanalys, identifiering och eliminering av utrustningsdefekter. De kan också göra att utrustningen inte kan styras på distans, vilket skapar dolda faror för säker produktion. Om de inte tas på allvar, riskerar de att orsaka expansion av olyckor.

2.4 Fel orsakade av region och miljö

Sådana fel visar sig huvudsakligen som: sänkning av mjuka jordgrund orsakar deformering av utrustning och svårigheter i drift, och otillräcklig säkerhetsavstånd orsakar elektrisk markkoppling och kortslutning; saltfukt korroderar elektrisk utrustning, och vattenångas avdunstning orsakar blockeringsfall och isoleringsförändring av utrustning; små djur tränger in i elektrisk utrustning och orsakar kortslutning, etc.

3. Analys av orsakerna till vanliga fel

Teoretiskt sett kan olika olyckor och stora fel förebyggas, men i praktiken inträffar elproduktionsolyckor fortfarande ofta, och utrustningsfel och defekter är vanliga. Orsakerna är följande:

• På designens inledande stadium, särskilt i tidiga fotovoltaiska projekt, finns kongenitala defekter. Eftersom processen för fotovoltaisk elproduktion är enkel och intuitiv, genomfördes konstruktionen en gång snabbt, och det fanns brist på fullständig erfarenhet att ta hänsyn till.

• Tidspress under konstruktionsperioden gör det svårt att strikt kontrollera teknisk hantering av konstruktionsgruppen, och konstruktionsprocessen och specifikationer uppfyller inte standarder, vilket lämnar efter dolda faror för senare drift.

• Det finns ingen mogna inspektionsmekanismer, så det är svårt att identifiera kvaliteten på utrustningsleverantörer, vilket resulterar i låg tillförlitlighet och hög felefrekvens för driftutrustning.

• Personalens kvalitet håller inte jämna steg med utvecklingen. De flesta fotovoltaiska drift- och underhållspersonal är nya anställda, som lär sig samtidigt som de arbetar; vissa företag litar på gamla anställda från värmekraftverk för att "utbilda nya anställda med gamla anställda", och nya anställda har brister i driftanalys, identifiering av avvikelse, eliminering av defekter och hantering av olyckor.

4. Løsninger

Tekniska lösningar för vanliga driftfel i fotovoltaiska kraftverk är följande:

• Börja vid källan, och under designens inledande stadium, utforma ett komplett, detaljerat, vetenskapligt och optimaliserat designplan tillsammans med platsens faktiska situation.

• Förstärk hela infrastrukturens hantering, kontrollera noggrant kvalifikationsgranskning, och fokusera på processkvalitet och specifikationer.

• Strängt kontrollera tillträdet till utrustning, och uteslut bestämt okvalificerad utrustning.

• Förstärk personalens ansvarsmedvetande och tekniska kapacitetsutbildning. Genom att implementera dessa 4 punkter kan frekvensen av vanliga fel effektivt minskas.

4.1 Vanliga fel och hantering av spänningshöjande stationer

Fel på spänningshöjande stationer tillhör generella elektriska fel, och behandlingsprinciperna och metoder är liknande för företag av olika elproduktionstyper. Särskilt kommer en busbar-strömavbrott och linjeavstängning att orsaka hela anläggningen att mista ström för en enbus-enkrets-spänningshöjande station; för fotovoltaiska projekt behöver omvandlaren starta ö-inskydd och stoppa operation. Drift- och vaktpersonalen måste:

• Bekräfta fabriksströmförsörjning, kontrollera inmatning av reservströmförsörjning, och säkerställ normal drift av DC- och kommunikationssystem.

• Verifiera skyddsutrustningens agerande, klargöra typen av agerande, och analysera möjligheten till fel.

• Kontrollera primärsystem, hitta felplats, samarbeta med styrning, vidta säkerhetsåtgärder för att eliminera defekter, och återuppta drift så snart som möjligt.

4.2 Vanliga fel och orsaker i fotovoltaiska områden

De huvudsakliga orsakerna till driftfel i fotovoltaiska områden är följande:

• Under infrastrukturens konstruktion är installationen och kablage av solcellspaneler inte fast, vissa kopplingar använder inte specialkopplingar, skruvar i kombineringslådan är inte åtdragna, och blockeringsmetoden är ofullständig eller av dålig kvalitet.

• Installation och inmatning av utrustning är inte seriöst och på plats. Installation, kablage, och inmatning av omvandlare och spänningshöjande transformer ansvaras av olika personer, och saknar enhetlig koordination, vilket gör att fel ofta inträffar.

• Fel orsakade av regionala miljökaraktäristika, som saltfukt i kustnära tidvattningsflackar som korroderar utrustning, orsakar förorening av blänkning av kablar och isolatorer, isoleringsförändring, och utrustningskortslutning.

• Fel orsakade av långvarig drift visar sig som lossning orsakad av utrustningsrotation och vibration, som fel på kylfläktar för transformer och omvandlare, lossning av låsningsgränsen för nätporten i boxtransformator, och lossning av fastighetskruvar och terminalrader i kombineringslådor.

4.3 Förebyggande av vanliga fel i fotovoltaisk drift

Fel på spänningshöjande stationer eller utrustning i fotovoltaiska områden tillhör alla elektriska utrustningsfel. För förebyggande är det nödvändigt att:

• Implementera kravet att infrastruktur tjänar produktion, och säkerställ kvalitet och lämna inga dolda faror vid leverans under konstruktion.

• I drift, aktivt implementera teknisk övervakning, och vidta förebyggande åtgärder i förväg enligt platsens egenskaper.

• Förstärk utbildning av personalens ansvarsmedvetande och problemanalysförmåga.

4.4 Fenomen och hantering av vanliga fel i fotovoltaisk drift

Efter att utrustningens kommissionering och provdrift i fotovoltaiska områden är normal, inträffar de svåra att upptäcka fel ofta i avsnittet från solcellspaneler till kombineringslådor. Det finns inga tydliga fenomen i den inledande fasen, men energiförlusten fortsätter. En klämma ammeter kan användas för att mäta varje strängs driftström, hitta den defekta strängen, och sedan kontrollera om det är ett sikringproblem, en solcellsfel, eller ett problem som skada på strängens kopplingsledning, och hantera det snabbt.

4.4.1 Kombineringslådfel

Vanliga fel på kombineringslådor inkluderar blockeringsfall, kommunikationsmodulfel, och markkoppling uppvärmning och till och med brand orsakade av lossning av terminaler och skruvar.
Den lokala hanteringen är huvudsakligen inspektion. Under "vårkontroll" reparerar man blockeringen, och åtdrar terminalskruvarna i kombineringslådan, vilket kan lösa uppvärmningsproblemet under sommaren.

4.4.2 Omvandlarfel

Omvandlarfel visar sig ofta som avstängning och oförmåga att själstarta, mestadels inträffar i kommissioneringens inledande fase; efter rinning-in-perioden, är de flesta värmeledningsfel (övertemperatur), eller tillbehörsbeskädning och programvarufel.
Nyckeln till förebyggande och hantering av omvandlarfel ligger i daglig rengöring av filternät, säkerställa värmeledning, förstärka inspektion av kylfläktar, och snabbt reparera och ersätta vid upptäckt av avvikelse.

4.4.3 Spänningshöjande transformerfel

Transformer-tekniken är mogen, och felfrekvensen för torrtransformatorer är extremt låg under normala förhållanden. Vanliga fel inkluderar felaktig blockering som leder till inpassering av små djur, kylfläktfel, och lossning av låsningen av huvudkroppens säkerhetsnätport. I kustområden och fiske-sol-komplementprojekt är kabelföreningar, kablar, och blixtfångare för högspänningsbrytare hos spänningshöjande transformer de viktigaste inspekteringsobjekten. När ett fel inträffar, kommer det att orsaka hela samlingslinjen att stanna.
Förebyggande och hantering av spänningshöjande transformerfel beror fortfarande på daglig inspektion och tidig genomförande av teknisk övervakningsarbete för att förhindra problem innan de uppstår.