論光伏發電升壓變壓器的運行方式

孫文藝　林權洪

摘? 要：光伏電站，在其電氣系統的運行過程中包括多個部分，主要有：高壓配電裝置、無功補償、光伏組件、升壓變、匯流箱、低壓配電裝置、逆變器、光伏電站以及集電線路等。光伏電站在設計電氣的過程中，應該全面分析四個層面的內容，主要包括：光伏電站集電線路接線方法、光伏升壓站的電氣主接線模式以及光伏站用電接線設計情況等。

關鍵詞：光伏發電;升壓變壓器;運行方式

所謂光伏發電，是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制轉換器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電升壓變壓器，作為光伏發電中較為關鍵的設備，其運行質量關乎發電質量。本文針對光伏發電升壓變壓器的運行故障以及解決方法展開討論。

1. 光伏發電站變壓器技術方案與設計

現階段，太陽能光伏發電產業逐漸興起，我國光伏發電變壓器產品的需求不斷增長。為了進一步拓展市場份額，提升光伏發電變壓器的核心競爭力，相關單位應該按照光伏發電的技術特征進行開發相應的變壓器。以下對光伏發電系統進行簡單介紹，如圖1、圖2所示：

按照太陽能光伏發電變壓器的特征，太陽能光伏變壓器具體可以劃分為：10kV級產品和35kV級產品。展開來講：（1）由于10kV級產品的電壓適中，對于絕緣結構處理方便，因此在制作過程中通常以傳統型雙繞組雙分裂結構來進行設計，兩組低壓線圈軸向分裂，兩組高壓線圈軸向排布。在澆注時，兩組線圈澆注澆注成一個線圈，電氣上兩組線圈并聯統一引出。（2）35kV級產品，電壓相對較高，為了確保線圈的電氣性能相對良好，例如局部放電量功能、雷電沖擊性能等，應該在設計過程中對低壓線圈進行特殊結構處理。根據低壓線圈結構處理后，高壓線圈的段數與層數減少，使得線圈內部的電場分布始終保持均勻狀態。其一，優化光伏發電設計，全面掌握現場的基本特征，完善設計方案;其二，強化光伏發電基建管理，嚴格把控資質審查，對于光伏發電工藝質量加以規范;其三，對光伏發電設備進行嚴格管控，避免出現不合格的設備產品;其四，提升光伏發電人員的責任教育與技能訓練，有效降低故障的發生。

除此之外，對于光伏發電變壓器的運行設計步驟為：其一，優化光伏發電設計，全面掌握現場的基本特征，完善設計方案;其二，強化光伏發電基建管理，嚴格把控資質審查，對于光伏發電工藝質量加以規范;其三，對光伏發電設備進行嚴格管控，避免出現不合格的設備產品。

2.光伏發電運行過程中常見故障

2.1光伏升壓站運行出現故障

升壓站故障，出現的常見故障類型有：母線故障、高壓開關及附屬設備故障、輸電線路故障、變壓器故障、繼電保護裝置故障等。

2.2光伏區在實際運行過程存在的故障

由于光伏區的安裝缺少專業的指導與合理的規范，導致光伏區極易出現各種故障，如電池板、匯流箱、組串故障、調試不合理故障、人員巡查不及時不到位故障、升壓變附屬設備故障、逆變器安裝故障以及因隱患未及時消除造成的故障。

3.探究解決光伏發電升壓變壓器運行故障的有效策略

3.1對于光伏發電升壓站故障處理策略

光伏發電升壓站故障，作為通用電氣故障范圍中的一種，理應高度重視這一故障的處理。針對光伏來說，應啟動逆變器孤島保護，停運逆變器。光伏發電升壓變壓器運行人員應該做到：其一，保證光伏電廠的用電，對用電源全面檢查;其二，對光伏發電保護動作進行檢查保護，明確保護的類型，并對故障加以分析;其三，對一次系統進行全面檢查，及時查找故障點，并加強協同調度，完善安全措施，及時消除故障，確保光伏發電升壓變壓器的穩定運行。

3.2加強光伏運行故障的預防策略

不管是升壓站亦或是光伏區設備出現故障，都可以視為電氣設備故障的一種類型。針對電氣設備可能出現的故障，應該提前做好預防策略：首先，完善基建為生產服務的基本要求，保證電氣設備的質量，避免生產中埋下安全隱患;其次，加強電氣設備的技術監督，按照生產現場的實際特征，加強防范;最后，強化運行人員的責任意識教育，提升運行人員的分析能力。

3.3光伏發電升壓變壓器故障與處理策略

其一，對于匯流箱出現的故障，具體表現為：封堵脫落故障、端子故障、通訊模塊故障、螺絲松動、接地發熱或起火等。處理策略為：加強巡查，修復封堵。對匯流箱端子螺絲加以牢固，確保夏季或者發熱情況下不會發生故障。其二，對逆變器故障的處理。具體表現：光伏發電升壓變壓器直接停運，或者無法自啟。這一故障通常在投運初期發生，在磨合期過后，如果發生這種故障，經常表現為散熱故障，軟件故障，附件損壞故障等。對于逆變器故障的處理與預防，可以加強對濾網的清潔，使逆變器保證正常的散熱，并全面檢查散熱風扇，一旦發現異常現象及時更換修復。其三，升壓變壓器出現故障。現階段，光伏發電升壓變壓器的技術越發成熟，尤其是干式變壓器的應用，出現故障的概率較低。常見故障表現為：封堵出現紕漏，散熱風扇故障等。故此，光伏人員應該對升壓變壓器開關電纜投、避雷器以及電纜等設備加強檢查，如果發生故障及時處理，確保集電線路的穩定運行。

結束語：

綜上所述，對于光伏發電升壓變壓器運行方式來說，應該對其可能出現的故障進行預防與處理，在光伏發電的日常監督過程中，積極開展巡查與監督工作，確保光伏發電的穩定運行，避免造成不必要的損失。

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