光伏電站設備的可靠性分析

（國家電力投資集團有限公司西藏分公司，西藏拉薩 850000）

0 引言

隨著國家經濟整體的發展，要求高效率、深遠的能源供給，電力公司注重能源開發，開始構建太陽能發電系統。需要強化發電站的系統構筑過程、電氣設備的運用管理，維持設備的內部構造和特定的功能，構筑發電站的安全環境，實現高效率的輸電，全面改善電力整體的質量。

1 光伏發電站設備的必要性分析

光伏發電站作為新型發電系統在功能方面有很大的好處，但是與通常的發電站相比，內部構造復雜，運用環境也很復雜。在實際運用過程中，電器的要求會變高，但在實際運用光伏發電廠時，損傷的設備組件內部結構、系統功能一般故障等，經常會有一些風險，這是一部電源功能正常運行的著作妨礙。其結果是，鑒于上述問題，對設備進行良好的維護工作是非常重要的。在機器的操作中，可以有效控制風險，太陽能發電系統通常功能，促進電力產業在節能環保方面的長期發展[1]。

2 光伏發電設備的可靠性

2.1 組件

據光伏電站收集的故障數據分析，大部分模塊的缺陷都是電纜損壞、虛擬連接故障，幾乎沒有燒制、反射二極管損傷、玻璃碎片等缺陷。最高發電量和最低發電量分別是5.3%和1.8%。大部分故障（90%以上）主要發生在受建設過程影響的插頭和電纜之間的連接上。結果出現了連接不足、絕緣損傷、MC4虛擬連接等問題，最終發展成了故障。另外，一般情況下，組件相互阻斷，組件的電源和壽命就會消失。因為閉塞比較大，所以必須非常重視在時間內排除所有種類的障礙物。

2.2 匯流箱

根據收集的數據分析，組合箱的缺陷大部分是通信障礙、保險損傷等類型，有些類型是避雷裝置和電路故障。整體箱故障率不高，對發電系統的影響低。可以分類為三個類別的保險損傷有很多原因。接觸燃燒不良、短路熔斷、問題保險質量，現在沒有完全解決保險問題的辦法。如果保險因問題頻繁燃燒，可以刪除保險鏈接。此外，數據顯示，故障發生率高，多集中在夏季。通信故障的主要原因是電源模塊、測量和控制模塊以及串行端口面板的雷擊導致硬件損壞。機器制造商不斷更新產品，雷電感應能力不斷得到改善，組合器通信能力不斷得到改善。在雷發生率高的地區，請注意連接箱和通信設備的避雷對策，具有優秀避雷特性的制造商，如果是舊的組合箱設備，在連接箱一側和串行端口一側設置避雷模塊，以防雷可以有效防止頻繁損壞的機器，提高通信的穩定性。組合框必須完全保證通電功能，盡可能減少其他保護、通信、監視等功能，延長組合器的壽命[2]。

2.3 直流柜

根據收集的數據分析，各種廠家和類型的直流柜故障的數量很少，故障的數量每年都在位數以內，整體動作比較穩定。直流柜最大的故障頻率是反射二極管的過熱故障。這主要是由于二極管不充分的散熱、性能降低和高電阻，最終在長時間內成為不可逆的高電阻，過熱和燃燒反饋：直流柜的抗灰度二極管具有優異的耗散性和熱性能，需要從大規模的制造商中選擇。如果抗灰度二極管頻繁過熱，則必須摘除抗灰度二極管。

2.4 逆變器

從收集的數據分析來看，太陽能、上能電氣、特變電工、恒寧、華為等市場的主要逆變器制造商都適用于北部的太陽能發電站。集中型、串聯型、模塊型等各種類型的逆變器也被使用。其中，上能電氣艾默生SSL0500B型模塊變頻器故障率最高，故障管理成本高，因此在生產項目應用程序中必須削減，是大容量的光伏和嚴酷的環境的問題[3]。

3 升壓站設備可靠性

3.1 箱式變壓器

根據收集的數據分析，不同廠家和不同類型的箱變的整體動作相對穩定，有時會發生更換用油等缺陷泄漏，在特殊時期的春季和低溫高負荷的冬季需要更加注意。為了防止長期漏油導致的變壓器燒損，需要加強檢查，并在適當的時期進行調查處理。

3.2 集電線路

從收集數據的分析來看，直接埋設電纜動作的穩定性比架空線還要高。銅鋁夾子破損、電纜頭絕緣不良的主要原因是建設技術不足、電纜頭的誤動作、電纜頭的濕氣等，電纜頭的濕放電是絕緣破壞的誘發。電纜頭的穩定性是在箱內的變電站內添加了除濕裝置，并使用了經驗豐富且知名的公司的電纜頭。頂線最常見的故障類型是銅鋁夾子的破損，為了防止銅鋁夾子破損，需要使用強化鋁夾子，增加固定螺栓列的數量，需要注意設計并改善。

3.3 高壓開關

從數據分析來看，各廠家及各類型的高壓電路斷路器故障率較低，工作相對穩定。主要類型的故障是設備內部器官受到影響導致的排水濕氣。在日常維護中，配電室必須保持清潔干燥的狀態，與預防測試相結合，定期清掃外殼和母線。

3.4 靜止無功發生器 SVG 設備

根據收集的數據分析，有時會發生靜止無功發生器（SVG）設備故障。SVG機器的操作和管理在冀北電網中非常嚴格。SVG發生故障時，需要停止生成容量一致的單元。因此，SVG機器的動作需要注意考慮到不同發電廠和制造商SVG設備的運行條件，上海四元電氣股份有限公司生產的SVG具有最高的穩定性和冗余性。故障時可以通過旁路運行，可以防止PV單元的經期停止。南京奈良和TBEA制造的SVG的運行穩定性比較差，沒有冗余性。功率模塊故障是任何廠家最常見的類型的SVG故障。因此，為了迅速應對故障，需要購買對應的電源模塊作為備件。反饋：（1）在采購階段，需要優先考慮冗余SVG的采購。功率模塊發生故障時，可以在時間內旁路動作，提高機器的可靠性。（2）控制面板為了應對隨著時間流逝的故障，防止浪費，購買作為備件對應的功率模塊。

3.5 自動化保護設備

從收集的數據分析來看，各光伏發電站的保護自動化裝置整體動作比較穩定，其中南京南瑞是使用最廣泛的保護裝置，幾乎沒有故障和錯誤。雖然向自動化設備的轉換很小，但是主要根據冀北電力系統的控制需要，機器的轉換是一般的。包括非國內設備、系統轉換在內的轉換和升級的電力網格安全要求計算機、非法訪問、光功率、安全設備改造等。

4 結語

簡而言之，隨著光伏發電制造價格補助金的逐步減少，光伏發電的網格價格趨于相等，光伏發電企業的存續和運行壓力正在增加。更好的工作是擴大光伏發電資產的運用和發揮新項目的優點。本文從不同發電廠收集的數據中得出一些結論和反饋經驗，最大化享有太陽能發電廠的維護和新太陽能發電項目的投資利潤。