光伏发电的运维管理分析.pdf

菏泽职业学院系 专业 级毕业设计（论文）题 目 : 光伏发电的运维管理分析姓名 学号指导教师（签名）二○ 年 月 日菏泽职业学院毕业设计（论文 ) 诚 信 承 诺 书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文）《 》 是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。毕业论文（设计）的研究成果归属学院所有。学生 ( 签名 ) 年 月 日目录摘要 4 前言 5 一、光伏发电概况 6 二、光伏电站的安装 6 三、光伏电站日常管理制度 6 （一）并网光伏电站的运行管理分析 7 （二）光伏电站运维的管理思路 7 四、设备的故障管理 7 （一）故障的发生 7 （二）设备常见的故障 7 （三）故障的维修方法 7 五、光伏发电系统维护 8 （一）光伏发电系统直流侧的运行与维护 8 （二）电池组件支架的维护 9 （三）逆变器的运行与维护 9 （四）交流配电柜维护时应注意下列要求 . 10 （五）电线电缆的维护 . 10 （六）系统其他环节运行维护 . 11 （七）蓄电池的维护与保养 . 11 结语 . 11 参考文献 . 12 致谢 . 13 摘要目前， 各个集团的光伏电站刚刚走上运维的道路， 探索经济高效的运维和管理模式是提高发电量、 增加电站效益的有效途径。 伴随着世界能源危机、 环境污染等一系列问题越来越严重 , 如何开发利用可再生资源问题已经成为了重要的问题。 人们究竟该如何采取什么样的措施用于解决问题备受社会关注。 然而太阳能作为纯天然无污染的绿色能源首先受到了人们的关注。关键词：光伏、运维管理、设备管理、分析前言从目前太阳能光伏电站的运行管理工作实际经验看， 要保证光伏发电系统安全、经济、高效运行，必须建立规范和有效的管理机制，特别是要加强电站的运行维护管理。一、光伏发电概况在我国国内政策的大力支持下， 这几年新能源光伏发电行业发展迅速， 太阳光伏电站在我国的大力发展和应用， 是我国对自身资源问题和现代化发展的重要举措 1在国内兴起了许多的光伏发电企业，但是在大力的发展发展中，也出现了许许多多的问题。光伏发电运维检修方面， 主要的问题是光伏发电站发展比较迅速， 所以导致检修人员不足和经验不足，光伏发电属于新兴的发电形式，维修人员缺乏经验，大数人维修人员还是在时间的过程中取得一些经验。 尤其像偏远山区、 大型的荒漠化光伏电站，地理位置比较偏僻，交通部便利，电压等级比较高，维修人员缺少，经验少，也没有和其他人交流的经验，厂家的检修维修时间不及时，最后导致维修的时间不够及时。在电站的建设方面， 电站电价受国家政策性影响比较大， 导致部分项目工程建设期比较快， 时间短， 这样必然影响电站建设的质量。 之前电站设计时间也比较短， 安装时间也比较短， 就造成了电站的不稳定因素比较多。 随着电站的不断发展， 各类问题接踵而至， 所以， 光伏发电运维的问题日趋严重， 必须抓紧处理。二、光伏电站的安装太阳能光伏发电系统是设计许多个高科技的领域，其不仅要完成合理可靠、经济耐用的美好设计，选择质量高的设备、零件，然后进行认真、可靠的安装和测试。光伏发电系统的容量大，电压的等级就高，安装工作就显得尤为重要。不然，不仅会影响广电的效率，造成不必要的浪费，而且还会使系统故障吗、或者设备损坏。其次要注意在安装测试的过程中工作人员的安全、设备的安全安装、工程的顺利完成等问题， 要做到规范施工。 安装人员要经过培训， 在专业人员的指导下进行安装。 光伏发电系统安装分为两大类： 一类是太阳能阵列在地面或屋顶安装，另一类是电池组件之间的连线及各设备之间连线的铺设施工 2。三、光伏电站日常管理制度大部分的光伏电站为无人值守的电站， 管理人员许通过远程监控电站设备的1 《海峡科技与产业》光伏电站运维管理的分析与坍台》姚焰华 2017. 2 《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》何道清 何涛 2012 运行情况， 同时根据电站的的实际情况来进行分班巡查。 按照电站的容量、 设备的数量及每天的供电时间等情况， 可设站长和技术人员。 电站工作人员必须严格巡视电站的情况， 听从领导的指挥， 牢记自己的职责并执行管理维护程序。 经过电站操作技能培训，方可上岗工作。（一）并网光伏电站的运行管理分析光伏电站正常运行管理并没有行业标准可以进行借鉴， 一定要组织技术工作人员充分结合电站系统与装置现实特点， 拟定电站运行和检修规程， 同时创建并网光伏电站的有关运行管理体系与装置管理制度， 严格绘制系统图， 从而有效规范运行程序化的操作， 并且在实践工作过程中进行创新与改进， 确保装置在时间内安全、稳定、可靠运行 3。（二）光伏电站运维的管理思路通过对电站运行期间的相关档案资料进行研究与分析， 感悟它们当中所发生的一系列问题， 并对这些问题进行分析， 得出经验， 然后列出一系列解决这些问题的方式方法。对运行分析制度展开有效的建设，对电站人员进行一定的培训，这样也能提高电站运行的稳定性、可靠性。 光伏系统的运行与维护保证系统本身安全，以及系统不会对人员造成危害，并使系统维持最大的发电量 4。四、设备的故障管理（一）故障的发生电气设备作为电站的主要设备， 决定着电站的发电量和安全生产等主要的因素。设备在生产的过程中，难免会受到磨损、损伤等情况，随着磨损的时间变长，没有得到及时的维修，它们的状态会下降，性能也变的没有之前好。设备的维护为尤为的重要， 是使组件设备稳定的生产的保障。 新设备在投入使用的前期叫做磨合期。在这段时间内，设备发生故障的频率很高，但通过磨合的过程中，这个频率会逐渐的下降。在这段时间内，使用设备要格外的小心、谨慎。但在此期间，设备发生故障还是随机的，是设备正常工作期。（二）设备常见的故障3 《电力需求侧管理》彭建宇 李春来 海南大学能源与电气学院 2016， 18（ 2）4 《光伏发电系统的运行与维护北京大学出版社》付新春 静国梁 2015 由于电压为达到规定的要求， 造成设备无法启动、 工作， 组件故障等因素造成发电量较低，出现热板效应，接线盒烧坏，组件局部烧坏。（三）故障的维修方法设备如果在保质期内出现的期内， 可以打电话联系安装商或者维护上， 让他们进行解决， 安装商根据对设备的勘察和对人员的了解会进行维修。 如果安装商无法解决，可以联系专业的维修人员。五、光伏发电系统维护光伏阵列 PV 方阵很少需要维护，如果光伏电站处在多尘、少雨地区，则方阵列需要定期清洁。 用水和温和的清洁剂清洗电池组件， 避免使用有溶解力和浓度高的清洁剂。 组件的接线盒应定期检查以防风化。 注意检查新生长的植物是否遮挡了太阳光照射通道。应每季度检查一次各太阳能电池组件的封装及接线接头，如发现有封装开胶进水、电池变色及接头松动、脱线、腐蚀等，应及时进行处理 5。（一）光伏发电系统直流侧的运行与维护光伏电站中光伏组件的运行与维护应符合的规定， 光伏组建的表面应保持清洁， 如果组件的表面时间久了有灰尘或其他污染物， 应用清水清洗， 然后用干净的毛巾进行擦拭。(1) 应使用干燥或者潮湿的柔软毛巾擦拭光伏组件，严禁使用带有腐蚀性溶剂或者用硬物擦拭光伏组件。(2) 应在辐照度低于 200W/㎡的情况下清洁光伏组件，不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件。(3) 严禁在风力大于 4 级、大雪或者大雨的天气条件下进行清洗光伏组件。光伏组件应定期检查，若发现下列问题应立即调整或更换光伏组件。(1) 光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化。(2) 光伏组件中存在与组件边缘或者任何电路之间形成连通通路的气泡。(3) 光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法良好连接。(4) 在清洗的过程中，光伏组件上的带电警告标志不得丢失。5 《建筑工程技术与设计》张京海 2015（ 4）(5) 使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于 4Ω 。(6) 使用金属边框的光伏组件，边框没有牢固着地。(7) 在无遮挡光照的情况下工作时，在太阳照射度为 500W/㎡以上，风速不大于2m/s 的条件下，同一光伏组件外表面温度差异小于 20℃。装机容量大雨 50KWP的光伏电站，应配备红外线热像仪，检测光伏组件外表面温度差异。（二）电池组件支架的维护(1) 所有螺栓、焊缝和支架之间的连接应牢固可靠。(2) 支架表面的防腐涂层，不应出现开裂和脱落现象，否则应及时补刷。直流汇流箱与配电柜的运行与维护直流汇流箱运行和维护的规定(1) 直流汇流箱不能存在变形、漏水等现象，汇流箱的外面生产标示等警告必须存在，不得私自撕毁，汇流箱防水锁的开关应灵活(2) 直流汇流箱里面的各位接线端子不能出现松动、锈蚀等现象。(3) 直流汇流箱内的高压直流熔丝的规定应符合设计的规定。(4) 直流汇流箱内防雷器应有效。（三）逆变器的运行与维护逆变器运行与维护应符合下列的规定：(1) 逆变器的结构和电气连接应该保持完整， 不能存在锈蚀、 积灰等一系列现象，散热的地方应该保持通风，逆变器工作时不能有振动或者响声。(2) 逆变器的警告的图片文字不应受到破坏。(3) 逆变器内的模块、电抗器、变压器的散热器的小风扇会根据温度进行工作，散热器风扇如果不工作时或者有损坏的时候，应安排维修人员立即进行检查维修。(4) 组件时间期间，应定期将开关断开一次，逆变器应该停止向供电网馈电。(5) 逆变器线路试用期间如果到时间，应立即更换电路，防止线路毁坏。(6) 定期检查线路是否牢固着地，线路的性能是否良好运行，有无其他状况。如果发生无法处理的事故， 或者摸不清状况， 应做好记录， 立即打电话让维修人员检修。(7) 定期检查散热器是否稳定工作。(8) 逆变器如发生报警等状况，不能继续使用，应立即仔细检查故障的具体情况及组件是否烧坏， 模块是否有击穿的现象， 应查明原因看是否能够继续使用， 检查过程中应按照说明书进行，如检查后仍不能工作，联系维修人员进行检修。进行交流配电柜工作检查前， 应先通知工作人员的检查时间， 并将所有工作工具准备齐全。交流配电柜维护时应注意以下安全事项：(1) 维护前应先切断电源，保证配电柜没有电的情况下进行维护。(2) 在分别进行维修时，带电的配电柜和不带电的配电柜应分开进行。(3) 维护真空断路器时，应穿绝缘鞋，戴绝缘手套，在专业人员的指引下进行。(4) 在电容器放电之前，禁止触碰。(5) 配电柜维护完毕前，应该检查是否在内留有检查工具。(6) 配电柜维护完毕后，应拆除安全装饰，断开开关，合上断路器，仔细检查变压器是否正常工作后，像低压配电柜逐级送电。（四）交流配电柜维护时应注意下列要求（ 1）配电柜操作位置的表示注意项应完整。（ 2）母线接头紧密，不变形，无变黑现象，绝缘无毁坏，紧固螺栓应不生锈。（ 3）保证配电柜的框架牢固接地，防松件齐全。（ 4）手车、抽出式推拉手应灵活，无损坏现象。（ 5）配电柜的开关不应有烧坏痕迹， 各接线栓钉应紧固， 清洁配电柜内的灰尘。（ 6）把各部分的开关取出，紧固接线端子。仔细检查电流表、电度表的线路、手柄的使用情况，保持配电柜内的清洁。（ 7）低压电器的散热器效果应良好， 信号灯、 按钮、 事故电钟信号应正确无误。（五）电线电缆的维护（ 1）电缆不能在过负荷的情况下运行，电缆不可出现断裂现象。（ 2）电缆在设备处的地方应封好，不能存在孔洞，不然用防火泥进行堵住。（ 3）在电缆对设备用力的部分，电缆的支撑点应完好。（ 4）电缆保护口不应有孔洞，内壁应光滑。金属电缆不能有生锈。（ 5）检查电缆沟时，注意不要碰坏电缆，确保电缆的散热能力。（ 6）保证电缆终端良好接地，绝缘管清洁、完整、无痕迹。（ 7）保证支架与桥架完好连接。（ 8）桥架内不应有积水。（六）系统其他环节运行维护（ 1）光伏系统应该和基础主体结构连接牢靠，在风雪等恶劣的天气条件过后应该检查光伏阵列的情况，使组件可以继续工作。（ 2）光伏阵列整体不可出现变形、错位、松动的情况。（ 3）用来固定光伏阵列的螺栓或者拉筋不可松动， 光伏阵列基座安装的情况下，基座应平稳放置，位置不可随意移动。（ 4）光伏阵列的主要受力构件、连接构件和连接螺栓不可出现损坏、松动、焊缝裂开的情况，金属材料的防锈涂层应完整。（ 5）光伏阵列的支撑结构之间不能有其他设备，光伏系统区域内严禁建设对系统运行出现影响的设备。（七）蓄电池的维护与保养蓄电池是太阳能光伏发电系统中的储能装置， 将太阳能方阵从太阳辐射转来的直流电转换为化学能储存起来。 蓄电池的维护对保证光伏系统的长期稳定运行， 具有特殊的重要性。 阀控式密封铅酸蓄电池的日常维护工作很少， 主要是保持蓄电池清洁， 注意室内温度不要过高或过低。 在蓄电池开始投入运行的一段时间， 当系统负荷处于高峰时段， 蓄电池大电流放电时， 注意观察端子和外壳有无过热痕迹。 要定期检查蓄电池螺栓是否松动现象。 阀控式密封铅酸蓄电池定期详细的维护保养事项可查阅该蓄电池使用说明书。结语在节能减排、 绿色能源的巨大挑战下， 发展灵活高效、 经济环保的分布式发电已成为发展低碳电力、 改善能源供应结构的重要手段。 随着分布式发电的迅速发展， 完善其运维管理机制， 对提高分布式发电系统的能效尤为重要。 针对分布式发电的运行维护， 对不同的分布式发电投资主体的运维决策提出建议。 研究成果有助于解决分布式发电的运维管理问题， 提高管理效率， 为分布式发电的进一步发展提供技术支撑 6。6 《海峡科技与产业 光伏电站运维管理的分析与坍台》姚焰华 2017. （ 8）参考文献[1] 《水力发电》肖盛忠 富潇龙 2016 年 11 月 10 日[2] 《建筑工程技术与设计》张京海 2015（ 4）[3] 《电力需求侧管理》彭建宇 李春来 海南大学能源与电气学院 2016 ， 18（ 2）[4] 《海峡科技与产业 光伏电站运维管理的分析与坍台》姚焰华 2017. （ 8）[5] 《光伏发电系统的运行与维护北京大学出版社》付新春 静国梁 2015 [7] 《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》何道清 何涛 2012 [8] 《光伏发电工程技术》詹新生 吉智 2013-2-023 致谢光阴似箭，岁月如梭。三年的时间，在我漫长的人生旅途中是那么的短暂，但是，这短短的三年是我最真诚的青春，最纯真的岁月，是最美好的大学时光。短暂的时间内，我认识了新能源 15 级 2 班的所有同学们和老师们，感谢相遇，让我们走到了一起。 再次我要感谢恩师张老师， 是你赋予了我们最有意义的收获，辛苦的指导了我们三年， 带领我们走进了知 识的殿堂， 是我们不短的丰富知识。在这次的毕业论文中，描述了我这三年在学校学到的文化知识和技能应用，也算是大学中最后一次的作业， 对自己的总结。 感谢三年中陪伴在我身边的老师，同学。