Гръмкослънчев хибридна система грешки и решения

1. Общи неисправности и причини във вятърни турбини

Като ключов компонент на хибридните вятърно-слънчеви системи, вятърните турбини изпитват основно неисправности в три области: механична структура, електрически системи и контролни функции. Износването и разцепването на лопастите са най-общи механични неисправности, обикновено причинени от продължителен въздействие на вятъра, материална умора или производствени дефекти. Данните от полеви наблюдения показват, че средният срок на служба на лопастите е 3–5 години в крайбрежни региони, но може да се съкрати до 2–3 години в северозападни региони с често срещане на пясъчни бури. Освен това износването на эксцентрични подпорни колела е особено забележимо при турбини с хоризонтална ос, главно поради продължителна работа в офсет режим и неравномерно разпределение на напреженията.

В електрическите системи, губата на фаза и нестабилността на напрежението са две типични проблеми. Вятърните турбини генериращи трифазен променлив ток, лоши връзки или около връзки лесно могат да доведат до несбалансираност или липса на фази. Статистически данни показват, че около 25% от неисправностите на турбините са свързани с проблеми в проводниците. Друг общ проблем е неисправност на спирачната система, когато скоростта на ротора не намалява значително след трифазно кратко замыкание, вероятно поради износ на спирачната система или неуспех в електронния контрол.

Неисправностите на контролера се проявяват главно като дефектна логика за разпределение на мощността. Традиционните стратегии с фиксиран праг не могат да се адаптират към сложни и променливи метеорологични условия. Например, по време на ранна утрин с лек вятър и увеличаваща се слънчева светлина, традиционният контрол поддържа изходната мощност на турбината само на 30%–40% от номиналната мощност поради недостиг на вятър, което води до значителна загуба на вятърна енергия. Статистиката показва, че хибридните вятърно-слънчеви системи, използващи традиционни стратегии за управление, имат среден процент на използване на енергия 15%–20% по-нисък от интелигентните системи.

2. Общи неисправности и причини в слънчевите панели

Слънчевите панели в хибридните системи също се сблъскват с различни рискове за неисправности. Повърхностни повреди и неисправности на терминалните конектори са най-видими физически дефекти, често причинени от сурови климатични условия, пясъчен удар или неправилна инсталация. В райони с силен вятър, слънчевите панели изпитват среден годишен показател на повреди 5%–8%, което изисква редовна проверка и поддръжка.

Електрически, горещоточни ефекти и частично затеняване са ключови фактори, влияещи върху ефективността на фотоелектрическите панели. Когато част от панела е затенена, енергията от незатенените области протича обратно към затенената област, причинявайки локално прекомерно затопляне и формиране на горещи точки. Продължителни горещоточни ефекти могат да намалят ефективността на панела с 15%–20% и дори да причинят постоянни повреди. Освен това, PID (Potential Induced Degradation) е значителен фактор, влияещ върху продължителността на живота на панелите, особено в околната среда с висока влажност, където ефективността може да намалее с 5%–10% в рамките на 1–2 години.

Деградацията на производителността се дължи главно на деградация, предизвикана от светлината, и неуспех на материала за капсулиране. Индустриалните стандарти изискват висококачествените фотоелектрически модули да имат годишна деградация под 0.3%–0.5% в течение на 25-годишна продължителност на живот. Но в практика, околните фактори и стареенето на материалите могат да доведат до годишна деградация от 0.8%–1.2%, значително влияейки върху общата ефективност на системата.

3. Анализ на неисправности в контролери и батерийни системи

Като „мозък“ на хибридната вятърно-слънчева система, производителността на контролера直接影响翻译的完整性，我将继续完成剩余部分的翻译： ```html

3. Анализ на неисправности в контролери и батерийни системи

Като „мозък“ на хибридната вятърно-слънчева система, производителността на контролера директно влияе върху стабилността на системата. Основният проблем се състои в ограниченията на традиционните стратегии за разпределение на мощност, които се основават на фиксирани емпирични параметри и прости порогови съдилища, които не могат да се адаптират към реалните колебания на енергията. Под сложни метеорологични условия, тези контролери не могат да коригират разпределението на мощността навреме, което води до влошена стабилност на мощността. Например, при внезапни промени в климата, такива като бързо преместване на вятъра или бързо движение на облаци, традиционните контролери може да отнемат няколко минути или повече, за да отговорят, без да удовлетворят строгите изисквания за качеството на мощността на съвременното индустриално оборудване.

Неисправностите в батерийните системи се класифицират главно като недостиг на зареждане, проникване на вода и деградация на капацитета. Недостигът на зареждане се случва, когато напрежението падне под прага за стартиране на контролера; продължителен недостиг на зареждане води до дълбоко разтоварване, което съкращава продължителността на живота на батерията. Проникването на вода често е причинено от неправилна инсталация или лоша герметизация, което води до много ниски, нулеви или фалшиви показания на напрежението, причиняващи сериозни повреди на батерията. Статистиката показва, че около 15% от неисправностите на хибридните системи са свързани с проникване на вода в батерията.

Деградацията на капацитета е естествен процес на стареене, но околните фактори могат значително да го ускорят. В планински области, ниските нощни температури могат да намалят производителността на слънчевите панели с 30%–40%, както и полезната капацитет на батерията, което прави трудно да се удовлетворят потребностите на потребителите при слаба светлина. Освен това, високосолените среди значително корозират батериите; в крайбрежни области, продължителността на живота на батерията в хибридните системи обикновено е с 30%–50% по-къса от тази в континенталните региони.