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【光伏運維】光伏系統工程驗收及維護詳細版
日期:2017-06-03   [復制鏈接]
責任編輯:xiaoguang 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:光伏系統裝置的電氣測量:當日照條件達到一定程度時,由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流,測試時不能根據短路電流的測量值判斷有無異常的太陽電池組件。但是通過跟同一條件下組件串進行比較某種程度上還是可以進行判斷的。

太陽能光伏發(fā)電系統安裝完畢后,為確保系統的正常啟動及運行,需要對光伏系統工程進行驗收,對系統中的相關安裝項目進行檢査、試運行等。系統試運行以及相關安裝項目符合工程質量驗收標準,由工程人員負責出具工程驗收單交由使用部門使用。一個設計及運行良好的光伏發(fā)電系統只有整個工程過程中,任何步驟都確保安全無差錯,才是一個完善的系統。本章將介紹太陽能光伏發(fā)電系統工程驗收及維護等相關注意事項。

太陽能光伏系統的檢査直接關系到系統的安全運行,所以光伏系統的檢査也是比較重要的事項。一般認為系統檢查可以分為工程驗收前的檢査、日常檢查以及定期檢查三大基本分類。

8 1.1工程驗收前的檢查


光伏系統工程驗收合格并由用戶確認簽字后交付使用,所以在驗收前必須仔細檢查相關事項,以免在系統運行時發(fā)生不必要的麻煩。光伏系統檢査主要是對各種電氣設備以及機械部件進行外觀檢查,包括太陽電池組件、太陽電池陣列支架、接線端子、控制器或逆變器等。其檢查包括以下主要事項:

1.太陽電池組件在太陽能光伏發(fā)電系統安裝施工前一般已經進行過外觀檢查,以避免在安裝施工完成后出現太陽電池組件有裂紋、缺角或變色甚至更嚴重的情況導致重新安裝的情況。雖然太陽電池組件一般強化玻璃結構有比較強的抵御能力,但驗收檢査時也要注意安裝過程中太陽電池組件因為施工造成的損壞等。

太陽電池組件表面被物體遮擋或被污物覆蓋后,根據電源串并聯的相關原理可以知道如果組件中其中一片太陽電池被污物遮蓋,會影響整個太陽電池方陣所發(fā)出的電力,從而產生熱斑效應。因此,驗收時要特別重視太陽電池組件表面的污物。

除此之外,還要檢查太陽電池組件之間的連線是否損傷,電源接線正負極性是否正確連接等。檢查太陽電池組件之間接線盒之間的連線是否有預留的拐角,一般在光伏系統工程安裝和施工時都有預留的拐角,做這些拐角的目的有兩個:一是留有接線余地,方便下次檢修時接線。二是保證下雨時雨水不會順著接線流至太陽電池組件的接口焊線處而導致短路。

2.檢査太陽電池陣列支架上的螺絲是否有漏打的現象和所有螺絲是否固定,這關系到支架是否牢靠以至整個系統的可靠性。

3.檢査接線端子上的外部接線是否有損傷和接線端子是否有松動或脫落,接線的損傷可能涉及檢修時檢修人員的安全問題,如果存在損傷應立即更換連線。接線端子要牢固,接線松動會影響系統的接地電阻或是其他設備的電氣特性,松動或脫落時應立即緊固接線。系統電源正、負極接線、接地線的顏色要一致,方便系統檢修以及日后的日常維護工作。

4.檢查控制器或逆變器的接線端是否正確連接,包括正負極的接法和電源出線端和進線端是否正確連接,出線和進線接反或是正負極接反會嚴重損壞設備,嚴重時會導致系統徹底燒壞。

8.1.2日常檢査


日常檢查主要用目視的方式,一般每個月或根據要求的時間間隔進行一次檢査。其檢查內容主要是對光伏系統中設備如太陽電池方陣、配電柜、太陽電池方陣支架等的外觀進行檢查。同時也要對設備運行狀態(tài)進行確認,如檢査過程中發(fā)現設備有異常聲音、振動或是異味等情況以及儀器儀表指示出現故障等,應立即與相關技術人員取得聯系,以免發(fā)生意外。在日常檢查過程中嚴禁任何沒有電氣常識的人員操作或使用電力設備。

8.1.3定期檢査

定期檢查一般可以裉據設備等的實際情況來定,但一般可以至少兩年左右或是更短期限檢查一次,有的設備(例如蓄電池)最好兩年左右能做定期檢査。檢查原則在地面上進行,但一般根據個別系統設備的安裝環(huán)境等實際情況來進行檢查,可以在屋頂或是燈桿等其他地方,例如有的獨立光伏系統的設計過程中將配電箱設計焊接在燈桿等地方,那么定期檢查時就必須要在燈桿上進行。如果檢查中發(fā)現安全隱患或異常,應及時向廠家或專業(yè)技術人員咨詢。定期檢査過程中對任何檢查過的事項都要有相關的記錄,對有問題的設備應詳細注明事故情況以備專業(yè)技術人員查詢。

8.2光伏發(fā)電系統的測量


太陽能光伏發(fā)電系統工程驗收時要確保系統正常運行,進行外觀檢査的同時,還需要對光伏發(fā)電系統的電氣特性進行測量。通過對系統的顯示裝置或測試設備,可以監(jiān)測系統的運行狀態(tài)及記錄系統的發(fā)電量。太陽能光伏發(fā)電系統的測量一般可以從光伏系統裝置的電氣測量和系統裝置阻抗特性等幾方面著手來進行。

8.2.1光伏系統裝置的電氣測量


1.太陽電池陣列

太陽能光伏發(fā)電系統為達到負載所需的工作電壓或工作電流,通常將多個太陽電池組件按要求設計成串聯方式和并聯方式連接成太陽電池陣列。進行外觀檢査后還應進行太陽電池陣列輸出的開路電壓和短路電流的測量。如果在太陽能光伏系統安裝或施工時,安裝導線或電纜內存在斷線時,在外觀上是無法檢査出來的,對系統的開路電壓進行測量,和系統設計時的理論值相比較差值較大或開路電壓的不穩(wěn)定,可以檢測出工作異常的組件串、太陽電池組件以及串聯連接線的斷開等故障。光伏系統安裝好后一般太陽電池組件的裝線盒已裝好,如果內部的旁路二極管接反的話也無法在外觀上檢查出來,但進行開路電壓的測量也能用同樣的方法檢查出來。測太陽電池陣列的開路電壓時應注意要太陽電池陣列表面要清潔好、無物體或人的陰影遮擋、測量時要在晴天中午日照穩(wěn)定時進行。如果系統電壓較高時還應特別注意人身安全問題。

當日照條件達到一定程度時,由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流,測試時不能根據短路電流的測量值判斷有無異常的太陽電池組件。但是通過跟同一條件下組件串進行比較某種程度上還是可以進行判斷的。

2.其他電力電子部件

太陽能光伏發(fā)電系統中,除了需要太陽電池陣列產生電力以外,還需要控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件。對控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件進行測量,可以使系統正常運行,然后測試控制器的信息顯示、測量逆變器的轉換電壓以及蓄電池的電壓等參數是否正常。測試時要注意系統控制開關打開時要先將蓄電池接上,然后再接上太陽電池陣列;系統控制開關關閉時要先將太陽電池陣列先斷開,然后才斷開蓄電池,以免太陽電池陣列產生的電力損壞控制器和逆變器。測量電壓過程中還應注意區(qū)分直流電壓和交流電壓等。其測量系統的簡單原理圖如圖8.1所示:


如圖8.1所示,可以根據圖中的電流或電壓表測量出相關的電流電壓值,如果選用的控制器帶有智能顯示,可直接根據控制器上的顯示讀出其充電的安時數(圖中Ah1表所示的讀數)和放電安時數(圖中Ah2表所示的讀數)等信息。

8.2.2系統裝置阻抗特性的測量

為了解太陽能光伏發(fā)電系統各部分的絕緣狀態(tài),判斷是否可以通電,需要進行絕緣電阻的測量。絕緣電阻的測量包括太陽電池陣列的絕緣電阻測量、功率調節(jié)器電路的絕緣電阻測量以及接地電阻的測量。對太陽電池陣列進行絕緣電阻的測量電路圖如圖8.2 所示:


進行太陽電池陣列的絕緣電阻測量時,先用短路開關將太陽電池陣列的輸出端短路。根據需要來選擇相關檔位的阻抗計(500V或1000V),將圖8.2所示全部開關閉合以后測量太陽電池陣列對地間的絕緣電阻。測量過程中如果太陽電池陣列電壓較高時,應注意遮蓋太陽電池陣列且使用橡膠手套進行操作,以防發(fā)生安全事故。

功率調節(jié)器的絕緣電阻測量電路如圖8.3所示,絕緣阻抗計為500V或1000V,可根據功率調節(jié)器的額定電壓選擇不同等級的絕緣阻抗計。

功率調節(jié)器的絕緣電阻的測量可以分為輸入端絕緣電阻和輸出端絕緣電阻的測量。

進行輸入端電路測量時,把接線箱內太陽電池陣列電路斷開,將功率調節(jié)器輸入端子和輸出端子短路,開啟分電盤內的分支開關,然后測量輸入端電路對大地的絕緣電阻。測量輸出端絕緣電阻與輸入端絕緣電阻的方法基本相同,也是分別將功率調節(jié)器輸入端子和輸出端子短路,斷開太陽電池陣列電路,開啟分電盤內的分支開關,然后測量功率調節(jié)器輸出端子與大地間的絕緣電阻。

太陽能光伏電站中,電氣設備接地的目的一般有防雷接地(主要針對避雷針和避雷器等的接地)、保護接地(主要是為了防止電力設備絕緣損壞時人體接觸電力設備的金屬外殼時的接地)和工作接地(將電路中的某一點與大地進行電氣上的連接)等。各種接地的測量方法一致,其接地電阻的測量方法接線圖如圖8.4所示,使用接地阻抗計以及接地電極和輔助電極。接地電極與輔助電極之間的間距為10m左右,并成直線排列。將接地阻抗計的E、P、C端子分別與接地電阻以及其他輔助電極相連接,測量到的接地電阻可以從接地阻抗計的顯示裝置上讀取。
 
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來源:百度文庫
 
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