新能源光伏電站安全技術應用研究

陳 曦

（中海油能源發展股份有限公司清潔能源管道技術分公司，天津 300452）

1 新能源光伏電站的概念

所謂新能源光伏電站，就是利用太陽能，使其在特殊材料的作用下，形成發電體系，并且可以輸送電力的光伏發電系統，這種光伏發電系統也是目前國家大力支持的新能源項目。同時，新能源光伏電站的發電系統可以分為：帶蓄電池的獨立發電系統和不帶蓄電池的并網發電系統。這種系統的發電原理都是，使用到半導體表面的光發電螺栓效應，讓其實現把光能轉化為電能的效果，進而減少能源消耗，起到保護環境的作用。另一方面，這種新型的新能源光伏電站的電能的使用主要體現在以下幾方面：①應用在常規的電力系統中，以此滿足人們日常生活所需，以及對電子設備的充電，比如，太陽能的充電系統和交通電力系統等；②應用在特殊地區，對于有些用電困難的區域，通過新能源光伏電站的建立，滿足當地居民的生活用電需求，比如，微波系統和通信系統用電等；③并網發電的模式，這種產生電能的原理是利用分散化的光伏電池，進行集中地整理，能夠實現逆變或者變壓的處理和控制，進而產生并網發電的效果。

2 新能源光伏電站對配電網安全效果的影響分析

2.1 引起保護誤動或者拒動

在光伏電站實現并網工作之后，使配電網的潮流方向發生轉變，一旦兩者之間的容量比值較大，就會造成配電網的線路電流產生嚴重影響，進而造成線路保護誤動或者拒動的現象。同時，在光伏電站中增加功率，也會造成繼電保護效果造成影響，進而不能起到良好的保護線路的作用。

2.2 造成電壓波動和閃變

由于光伏電站的建立位置比較空曠，容易受到自然氣候的影響，使其輸出功率隨著溫度變化而發生改變，也就會導致電壓出現波動或者閃變的情況，不利于光伏電站發電工作。因此，在光伏電站實現并網后，要保證線路中的電壓處于平穩狀態，能夠讓并網容量和線路中負荷能量處于標準范圍內，進而讓電網持續處于安全運行狀態。

3 新能源光伏電站的智能化建設

3.1 電廠智能化建設

在新能源光伏電站建設中，會設置相應的中央通信基站，同時在光伏電站中也會設置相應的子基站，進而實現對通信信號的接收和傳輸，并且能夠使這種傳輸信息的方式更加優質。在監視信號和控制信號相互傳輸的過程中，可以收到中央控制系統中傳遞出的信號，進而能夠對這些信號做出合理有效地判斷，然后把這些有價值的信息自動備份到云儲存空間中，進而實現智能化的電廠信息傳輸效果。此外，對于承運商來講，可以在權限范圍內，利用網絡技術把信息傳遞到手機系統中，利用直觀的界面進行指令的導入，進而完成對云儲存系統的信息提取工作，推動管理人員科學化和智能化地監控和管理。

3.2 實時開展數據收集和云計算工作

新能源光伏電站在運行過程中，會涉及到大量的數據信息，這種數據信息的收集和整理工作較為復雜和多變，進而為管理人員造成一定的難度。因此，通過對光伏電站的智能化建設，能夠真實、準確地對光伏發電信息進行收集，實時監控光伏電站運行的狀態信號，進一步幫助電傳遞的保護和管理。一旦發生安全故障，智能設備就會及時發出安全預警信號，自動識別，停止設備操作，并且可以及時通知到中央總控制室，避免危險事故的發生。同時，在光伏電站正常工作中，也可以利用傳感器對相關數據進行分析和判斷，以此讓管理人員更加了解到設備運行的情況，以及設備運行故障的程度，進而可以提前做好有效的應對措施。

4 新能源光伏電站安全技術在消防系統中的應用分析

4.1 新能源光伏電站在消防系統中的安全隱患

在新能源光伏電站的安全技術中，由于光伏電站的建立位置較為偏遠，周邊很少有居民居住，導致人們并不重視消防安全，有關消防安全的防范制度也不完善，因此一旦發生消防安全事故，就會造成不可挽回的局面，進而為光伏發電站造成一定的經濟損失。同時，由于新能源光伏電站飛快發展，相關技術不夠成熟，沒有建立專業性較強的消防規范或者標準，在以往的光伏電站的設計和管理中，不能有效開展和消防有關的安全演練工作，導致光伏電站的管理不到位，無法滿足現代光伏電站的發展需求。

4.2 光伏電站類型以及火災風險

4.2.1 光伏電站類型

所謂光伏發電站，就是利用太陽的光能量，通過晶硅板等新型的電子元件，利用特殊的工藝，把太陽能轉化成電能，這種轉化過程建立的場所就叫做光伏電站。在太陽能光伏電站中，很多新型的能源企業都在大力開展新型的電力開發，進而研發出更加節能和環保的能源技術，推動我國資源可持續發展。

4.2.2 火災風險

在新能源光伏電站運行過程中，也容易受到設備自身的安全隱患，進而導致火災發生。因為光伏電站中各種組件的方陣位置之間，存在遮擋的情況，就導致各種光伏組件受到負載消耗光照的影響，分散了光伏組件應該接受的光能量，促使組件發生熱斑的現象，也就容易造成局部熱能量過大，嚴重時出現擊穿背板的危險，進而引發火災的風險。此外，由于光伏電站是一體化的系統，一旦其中一個系統發生松動，都會產生電流，進而使光伏組件發生燒毀，甚至發生火災。另一方面，光伏組件也會受到自然環境的影響，由于溫度的變化，導致組件內部產生氣泡火災脫層的現象，嚴重會損壞組件結構。在電纜的走向中，如果沒有安裝專業的橋架設備，也會讓電纜老化，容易產生漏電，從而發生火災。

5 新能源光伏電站在消防系統中的安全技術措施

5.1 建立健全的監管機制

在我國新能源光伏電站不斷發展的背景下，健全的監督和管理制度是非常重要的。由于在光伏發電站中，消防安全始終缺乏一個完整的控制體系，導致相關技術人員無法按照標準規范施工，進而使管理人員在開展工作時存在一定的難度。因此，企業一定要重視對消防安全管理機制的制定，能夠使用到科學化的管理方式，采用更加專業和智能化的消防安全技術，結合實際的消防安全管理情況，不斷對安全技術方案進行創新和優化，進而提升消防安全管理的質量和效率，減少新能源光伏電站在運行中發生危險事故的概率。

5.2 建立安全事故防范系統

在新能源光伏電站運行過程中，由于忽視消防安全管理，經常會發生一些安全問題，對光伏電站和人員造成嚴重威脅。因此，一定要建立合理有效的安全事故防范系統，進而可以在事故發生時，能夠采取有效措施，快速解決。同時，對消防安全進行實時監測也是非常重要的，能夠對光伏發電站各個環節進行全面的監控和控制，及時發現工作中出現的安全隱患，并且可以采用科學化的防范方法去應對。此外，在第三方消防檢測系統中，主要是對站內整個消防設施的安全性負責，能夠更加公平公正地對整體結構進行監測，更加真實和準確地對相關消防安全數據信息進行比對和整理，進而為后續的管理工作提供重要的參考數據，推動新能源光伏電站安全技術的可持續發展。

5.3 加強光伏電站的消防安全管理和培訓

消防安全管理工作在各個行業發展中都至關重要，但是在很多企業中對安全管理的意識不到位，大多數都是為了應付當時的檢查，導致在安全事故發生時，無法采取有效措施解決。因此，光伏電站相關管理人員一定要重視，消防安全知識的管理和培訓工作，定期組織人員參加消防安全教育培訓或者講座，積極開展培訓活動，使工作人員在培訓中可以互相交流，充分了解消防安全設備或者器材的操作方法，進而提高站內人員的專業技能和素養。同時，也可以開展一些消防安全演練活動，確保演練的協調性，并且讓每一名工作人員都積極參與其中，能夠把消防安全的理論知識，融入到實際的演練中，有利于人員可以對初期的火災進行正確的處理，減少火災對周邊環境的傷害。在消防安全演練過程中，需要相關人員對其演練的全過程進行真實的記錄，最好建立完整的臺賬，并且可以整理成標準的課件或者視頻，進而為之后的演練或者培訓，提供更加有價值的參考資料，促進消防安全技術的發展。

5.4 加強對設備的安全檢查

在新能源光伏電站安全隱患中，經常會有設備的故障，進而發生火災等危險，對人員的生命健康造成嚴重威脅。因此，必須加強對設備的安全檢查力度，能夠在光伏電站中各個組件使用時，對其生產廠家和廠家資質進行嚴格的審查，對其組件的檢測報告進行仔細分析和比較，確保各項參數都合格都再應用到設備中。對于有些需要滿足國家標準的設備儀器，也要要求供應商提供全部的資料證明和產品說明書，對這些資料進行科學的論證，進一步保證光伏電站內部組件的完整性和科學性。另一方面，在并網結構中，也要對其設置專業的火災自動報警裝置，根據新能源光伏電站的實際情況，配備專業的消防設備，如果有必要可以建立小型的消防站，進而使光伏電站的消防系統更加完整，使其持續處于安全和穩定的運行狀態。

6 新能源光伏電站的智能化運維的管理機制和系統部署

6.1 光伏發電站智能化運行和維護的管理核心內容

在新能源光伏電站的智能化運行和維護中，主要體現在智能化和自動化上，這種智能化的管理方式，可以通過人工智能的理論或者技術，實現對數學信息和故障的處理和控制，一般的智能處理功能包含虛擬建模或者模擬建模兩種，這兩種處理技術都富有一定的主動性，能夠自動對相關數據信息識別、診斷以及調節，進一步促進新能源光伏電站安全技術的科學性和智能性。同時，在傳統的新能源光伏電站運行和維護管理中，智能設備的出現，打破了原有的設備儀器的使用和控制，強化了對儀器設備的管理和控制手段，實現全方位的數據信息的收集工作，通過智能裝置對信息進行判斷，提高智能化設備對數據信息的感應能力。此外，在原有的自動控制系統基礎上，智能控制層對數據的處理效果更加明顯，通過對各種復雜的數據進行科學和自動的計算，并且對數據進行有效地處理和控制，進而可以對數據處理過程中出現的偏差及時修正。

6.2 新能源光伏發電站智能運行和維護管理的系統構成

在新能源光伏發電站智能設備運行過程中，必須建立完善的管理機制，對其管理的系統結構也要不斷創新和完善，進一步提高設備的使用效果。與此同時，在智能設備體系的結構中，可以從以下幾方面進行考慮：①智能設備層，這種設備層在光伏發電站的運行和維護管理工作中非常重要，兩者之間連接相當密切，也是國家在科學技術發展中較為關鍵性的一步。在對其進行建立時，需要使用新型的測量工藝，保證光伏電站中的設備參數都能順利轉化為數字信息，這種參數主要包括設備運行狀態的數據、技術參數以及環境參數等數據信息，然后可以利用系統的自動識別功能，對其進行科學化地處理和傳送。另一方面，通過上一級別的決策層的指令，能夠對發電站的運行或者維護的數據信息，進行精準的分析和傳輸，進而使智能設備層的控制和管理工作更加完善，實現管理和控制工作的價值。②智能控制層，這種系統主要的作用是對光伏電站進行智能化的管理和控制，能夠對運行中的各個環節和技術進行科學化的管理和完善。智能控制層也是應用到有關物理實體的行為，以及規則的模型，采用自動化控制技術，實現更加高級的算法，以此對系統進行診斷和模糊的控制和管理。同時，對于智能設備層收集到的相關數據和信息，通過智能監督層的指導，設計出對光伏電站安全運營的運行和維護管理的指導要點，進一步滿足環境、經濟指標和技術等需求。此外，通過這種智能化系統的建立，對其建立更加合理有效的控制管理體系，不斷提升光伏電站的安全性，促進企業實現經濟效益和社會效益。

7 結束語

總而言之，安全防范措施在新能源光伏電站中占有重要地位，各個行業都要把“以人為本，安全第一”作為核心目標，不僅要保證光伏電站運行的質量和效率，也要確保運行效果的安全性和穩定性。另一方面，也要重視新能源材料的使用，能夠在運行中節約能源和保護環境，推動我國整體經濟的可持續發展。