光伏发电系统的运行和维护

殷郁麟

摘要：隨着光伏发电技术的应用和普及，太阳能的利用在人们的生产生活中随处可见。阳光清洁、安全、无害，极大地方便了人们的生活，给人们带来了方便。太阳能光伏系统不需要传热能，直接实现光能的转换。具有寿命长、工作可靠、清洁、并网运行等特点。其中，太阳能发电系统由太阳能电池、蓄电池、逆变器和控制器组成。其结构复杂，操作困难。因此，研究光伏系统的运维，可以解决目前运行中存在的问题，有利于光伏发电技术的推广。

关键词：光伏发电;太阳能;运行;维护

1光伏发电概述

能源是推动经济发展的车轮。不可再生资源，如煤炭、石油、天然气是人类文明进步的主要能源结构。随着人类社会的快速发展，人们对不可再生能源的需求日益增加。过度开发和使用，不合理的维护，造成了全球环境污染，资源枯竭。太阳能电池是一种无污染、分布广泛、储量无限的清洁能源。科学家称其为世界上最理想的绿色资源，是人类开发利用新能源的首选。开发太阳能资源的基本途径是：一是利用光热转换，将太阳能转化为热能;二是利用光伏阵列，通过汇流装置间接将太阳能转化为电能。迄今为止，光伏发电已成为太阳能开发利用的最重要途径。20世纪80年代以来，光伏产业已经成为全球范围内迅速发展的新兴产业之一。从世界范围来看，可再生资源的开发利用越来越受到人们的关注，光伏产业的发展市场也将更加广阔。

2光伏发电系统运行维护中存在的问题

2.1影响潮流分布

由于受温度、太阳辐射等外部环境的影响，传统的光伏系统输出功率容易变化，且具有浮动特性。但改变是有规律的。一般晴天，光伏发电能力强，系统可正常运行;天气多云时，系统电量小。光伏电源在其运行过程中，由于这些特性的影响，将对配电网产生不良影响。传统的配电网呈放射状，电源直接接入用户终端模块。光伏发电系统的应用，相当于增加了配电网络中的电源数量，使潮流分布更加复杂，容易出现回流问题，配电网电压也随之增加。

2.2影响电能质量

电能质量是影响配电网电能质量的重要因素。一般而言，系统的加载点不稳定，电压随潮流下降。但是，在潮流条件比较复杂的情况下，在采用光伏发电方式时，一旦出现反向电流问题，其传输功率就会降低，导致负载电压升高，进而引起电压偏移。光伏发电作为配电网的核心环节，其发展趋势会发生变化，自主性难以控制。

3光伏发电系统运维优化措施

3.1光伏组件的优化

3.1.1光伏组件的清洁

太阳能组件直接吸收太阳能，因此经常暴露在室外，长时间运行会积聚大量的灰尘。因此，要定期清洗光伏组件，确保光伏组件清洁，防止扬尘，减少光伏组件对太阳能的吸收。扬尘的增加，不仅降低了转换效率，还会引起太阳能电池板的过热和自燃。目前常见的清洗方法有四种：人工清洗组件、人工水洗、工程车辆清洗、机器人清洗。手工清洁组件是利用特殊材料的静电作用吸附光伏组件表面的灰尘。易于使用，但压力控制不当，容易损坏光伏组件。特定水压下光伏组件的清洗效率远高于人工清洗。工程车辆清洗效率高，效果明显，但成本相对较高。清洗工艺充分利用人工智能的优势，在复杂环境下实现操作，提高工作效率，但需要增加具体操作的灵活性。

3.1.2光伏组件的定期维护

由于地面环境差异较大，灰尘等物质的堆积速度差异较大，应根据实际情况制定合理的维护计划。太阳能组件的灰尘堆积和太阳能电池板的完整性是维护的重点。针对特定的季节和特殊的自然灾害制定了特定的维护措施，以确保光伏组件的工作效率。

3.2热斑现象的产生和避免

由于太阳能电池长期维护，在特殊环境下可能会出现热斑。在清洁过程中，灰尘堆积或堵塞会阻止光伏设备吸收太阳辐射，从而阻止光能转化为电能。随着屏蔽层温度的不断升高，屏蔽层表面被破坏，形成热斑。通过对太阳能组件的不断研究和分析，发现太阳能组件有两种情况。一是内阻，二是电池本身的低电流。一般来说，从源头上清除光电元件上的灰尘或其他物体，以减少热斑造成的损坏。还需要了解电池的内部和反向电流状态或改进其组件的功能，以便电池有效工作。此外，通过提高清洁能力和增加机器人的使用，可以去除更多的障碍物，减少热斑的出现。

3.3光伏系统中控制器和逆变器的运行和维护

控制器和逆变器是光伏系统的重要组成部分，也是需要维护的关键。维修时应注意：1）控制器上应有明显的警示牌。2）定期检查控制器之间的接线端子，如果有锈蚀或腐蚀，应立即处理。3）高压熔断器必须有规定的标准。4）控制器中，当出现直流输出电源时，可将母线正负极连接起来。维修转炉时，应确保其连接的完整性，并及时处理结构中的灰尘、锈蚀、腐蚀等问题。当特殊天气引起的温度变化时，要采取相应的措施，保持报警标记完好、清晰。5）若逆变器停止工作，找不到相应的原因，应拍照记录设备，通过与厂家沟通，完成维修工作。另外，保持逆变器清洁，处理不同接线情况，控制好温度，保证逆变器稳定运行。

3.4改善调压方式

光伏发电在改进调压设备的同时，可以改善调压设备，缓解并网问题。配电网电压调节复杂，要求技术人员对不同节点的运行状态和特性进行分析，同时考虑建筑物的规模和外部环境，制定相应的光伏发电设计策略。

配电网通过调整变比，科学分配线路电压，减少偏差，防止超出供电范围。在应用过程中，技术人员需要调试变压器，才能对光伏电源进行干预。并且对线路运行状态进行实时监控，多次调整变比，经过反复操作，达到了预期的效果。在某些配网系统无法进行压力调节的情况下，需要技术人员进行调整。当电压不平衡时，要对其他类型的变压器进行更换，并选择具有负载稳压功能的设备，使其能够承受电压可调的负载，以达到所要求的速度和范围。由于太阳能光伏电源输出受到太阳光和辐射强度的影响，输出功率逐渐增加，线路潮流减小。反复调整PV电源的接线位置，观察电压的变化范围，使其在合理的误差范围内，保证整个配电网的稳定。

3.5强化光伏电站精益运维管理

3.5.1光伏电站调整运行方式，降低厂用电率

功率因数的整体补偿与光伏电站的功率一致，并设置相应的无功功率无偿设备的整体运行模式，确保在整个运行时间内完成相关设计。同时，整体设计使其符合实际使用要求，符合实际使用要求，从而减少相关工作的存在，保证运行效果，避免相关损失的产生。为保证施工质量的全面提升，在实际运营过程中，应合理填补空置，最大程度满足项目发展的实际需要。

3.5.2光伏电站合理安排维护时间，减少发电损失

考虑到光伏电站的特殊性，需要进行相关的定期处理，以达到最大程度的除草和清洁。同时要做好综合维护，防止相关问题影响实际工作质量，保证阳光的整体效果，最大限度地满足实际使用需求。

3.5.3建立智能化监控平台

针对目前的具体设计和运营，需要完善相关数据智能监控平台。定期对相关伏安曲线进行管理和操作，确保相关工作顺利进行。同时，进行无人机巡检和设计钳形表，有效发现相关低效元件，消除缺陷，最大限度地提高相关发电量。

结束语

综上所述，光伏发电具有清洁、无污染、可再生、成本低、运行稳定等优点。做好光伏系统的运维工作非常重要。本文分析了光伏发电系统的内部部件以及各种设备的运行维护注意事项，可以大大降低故障率，促进光伏技术系统的应用。

参考文献：

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[2]钟银，黄霖.大型光伏并网电站的运行与维护技术分析[J].低碳世界，2017（26）：88-89.