集中式光伏并網(wǎng)電站運維培訓課件(V3.0)

1、2017年4月10日集中式光伏并網(wǎng)電站運維培訓課件聚光光伏電站運維公司太陽能電池發(fā)電原理太陽能電池發(fā)電原理1光伏電站的運行光伏電站的運行4光伏電站生產(chǎn)運行指標光伏電站生產(chǎn)運行指標6光伏電站的維護光伏電站的維護5光伏電站設(shè)備的主要功能光伏電站設(shè)備的主要功能3光伏電站設(shè)備組成光伏電站設(shè)備組成2太 陽 能 光 伏 電 站 運 維 講 義 目 錄 光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置，是當今太陽光發(fā)電的主流，具有可再生、無污染等優(yōu)勢

2、。光伏電站發(fā)電原理光伏電站發(fā)電原理1光生伏特效應(yīng)原理： 光伏效應(yīng)是當物體受到光照時，其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。半導體太陽能電池的發(fā)電過程概括為4點： （1）收集太陽光使之照射到太陽能電池表面； （2）太陽能電池吸收具有一定能量的光子，激發(fā)出光生載流子（電子-空穴對）； （3）電性相反的光生載流子在太陽能電池P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，電子-空穴對被分離，電子集中在一邊，空穴集中在另一邊，在P-N結(jié)兩邊產(chǎn)生異性電荷的積累，從而產(chǎn)生光生電動勢，即光生電壓； （4）在太陽能電池P-N結(jié)兩側(cè)引出電極，并接上負載，則在外電路中即有光生電流通過，從而獲得功率輸出，這樣太陽能電

3、池就把太陽能直接轉(zhuǎn)換成了電能；集中式光伏電站設(shè)備組成與發(fā)電過程： 集中式光伏電站主要設(shè)備包括：太陽能電池組件、直流匯流箱、逆變器、高低壓配電裝置和升壓變壓器、輸電線路、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。 光伏電站設(shè)備組成光伏電站設(shè)備組成2 光伏效應(yīng)是當物體受到光照時，光伏電站是利用一定數(shù)量太陽能電池組件串聯(lián)后接收太陽光將輻射能轉(zhuǎn)換為一定電壓（逆變器額定電壓）和電流的直流電，再將若干電池組串在匯流箱內(nèi)進行并聯(lián)以提高電流，并聯(lián)后電流達到逆變器額定電流的數(shù)個匯流箱接入一臺逆變器，通過逆變器將電池組件發(fā)出的直流電逆變成符合電網(wǎng)需求的交流電，經(jīng)過配電裝置后接入電站升壓變壓器，通過變壓器將電壓升高至符合電網(wǎng)要求的電壓等級后

4、并入電網(wǎng)。分布式并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)示意圖集中式并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)示意圖光伏電站設(shè)備的主要功能光伏電站設(shè)備的主要功能3 （1）太陽能電池組件分類與功能：太陽能電池組件分為，晶硅組件、薄膜組件； 太陽能電池的基本單元是“電池片”，一定數(shù)量的電池片通過封裝工藝串聯(lián)在一起形成電池組件，晶硅類封裝規(guī)格： 電池片156X156mm，60片，275W，1650X992X35mm； 電池片156X156mm，72片，320W，195099240mm 。 （2）匯流箱功能：匯流箱安裝于太陽能電池方陣陣列內(nèi)，它的主要作用是將太陽能電池組件串的直流電纜，接入后進行匯流，再與并網(wǎng)逆變器或直流防雷配電柜連接，以方便維修和操

5、作。 匯流箱技術(shù)指標： 1)防護等級一般為IP65，防水、防灰、防銹、防曬、防鹽霧，滿足室外安裝的要求； 2)可同時接入多路電池串列，并可承受電池串列開路電壓； 3)直流輸出母線的正極對地、負極對地、正負極之間配有光伏專用防雷器； 4)可對輸入、輸出電流、電壓及箱內(nèi)溫度進行監(jiān)測。 （3）逆變器分類與功能：逆變器分為：組串式逆變器、集中式逆變器。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備。逆變器將光伏方陣產(chǎn)生的直流電DC逆變?yōu)槿嗾医涣麟夾C，輸出符合電網(wǎng)要求的電能。逆變器是進行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備，其效率指標等電氣性能參數(shù)，將直接影響電站系統(tǒng)發(fā)電量。 逆變器技術(shù)指標： 1)并網(wǎng)逆變器的功率因數(shù)和電能質(zhì)量

6、應(yīng)滿足電網(wǎng)要求。 2)逆變器額定功率應(yīng)滿足用于海拔高度的要求，其內(nèi)絕緣等電氣性能滿足要求。 3)逆變器使用太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)MPPT。 4)逆變器具有極性反接保護、短路保護、孤島效應(yīng)保護、過溫保護、交流過流及直流過流保護、直流母線過電壓保護、電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測及保護功能等。 （4）高低壓配裝置功能：高、低壓配電裝置主要用于控制站內(nèi)電能的通、斷，分配及交換，一般有380V、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、750KV等電壓等級。 光伏電站10KV配電系統(tǒng)的組成： 1) 進線柜； 2) 計量柜； 3) PT柜（電壓互感器

7、柜）； 4) 通訊柜； 5) 出線柜； （5）光伏電站變壓器設(shè)備：變壓器是一種靜止的電器，它利用電磁感應(yīng)原理把交流電壓轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種交流電壓。 變壓器的結(jié)構(gòu)：主要部分是兩個（或兩個以上）互相絕緣的繞組，套在一個共同的鐵芯上，兩個繞組之間通過磁場而耦合，但在電的方面沒有直接聯(lián)系，能量的轉(zhuǎn)換以磁場為媒介。在兩個繞組中，把接到電源的一個稱為一次繞組，建成原方（或原邊），而把接到負載的一個稱為二次繞組，簡稱副方（或副邊）。當原方接到交流電源時，在外施電壓作用下，一次繞組中通過交流電流，并在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，其頻率和外施電壓的頻率一致，這個交變磁通同時交鏈者一次、二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交

8、變磁通在原、副繞組中感應(yīng)出相同頻率的電勢，副方有了電勢便向負載輸出電能，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)換。利用一次、二次繞組匝數(shù)的不同及不同的繞組聯(lián)接法，可使原、副方有不同的電壓、電流和相數(shù)。 逆變器分類： 變壓器按相數(shù)區(qū)分可以分為三相變壓器和單相變壓器；按繞組數(shù)目來區(qū)分，可以分為兩繞組和三繞組變壓器；按冷卻介質(zhì)分，可以分為油浸式變壓器、干式變壓器以及水冷式變壓器。光伏電站的運行光伏電站的運行4光伏電站運行特點： 光伏發(fā)電是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能，不依靠其他介質(zhì)的物理或化學變化。因此其運行方式比較其他傳統(tǒng)能源簡單許多。并網(wǎng)逆變器根據(jù)太陽能電池組件接收太陽輻射產(chǎn)生的電流大小自動并網(wǎng)或斷開，實現(xiàn)了電站并網(wǎng)和解

9、列的自動進行。光伏電站的運行值班方式通常采取兩班運轉(zhuǎn)，輪班時間根據(jù)電站所處的地域進行確定，光伏電站的運行人員數(shù)量根據(jù)電站容量的大小確定，設(shè)置站長1人，值長2人，運維人員4人。光伏電站主要工作： 1）監(jiān)視電站設(shè)備的主要運行參數(shù)、統(tǒng)計電站發(fā)電量、接受電網(wǎng)調(diào)度指令 2）巡視檢查電站設(shè)備的狀態(tài)，檢查電池組件、支架的完好和污染程度、檢查電氣設(shè)備的運行情況。 3）根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令和檢修工作要求進行電氣設(shè)備停送電倒閘操作。光伏電站的維護光伏電站的維護51、光伏組件和支架的維護： 1）光伏組件表面應(yīng)保持清潔，應(yīng)使用干燥或潮濕的柔軟潔凈的布料擦拭光伏組件，嚴禁使 用腐蝕性溶劑或用硬物擦拭光伏組件；應(yīng)在輻照度低于

10、200W/m2的情況下清潔光伏組 件，不宜使用與組件溫差較大的液體清洗組件； 2）光伏組件應(yīng)定期檢查，若發(fā)現(xiàn)下列問題應(yīng)立即調(diào)整或更換光伏組件： a）光伏組件存在玻璃破碎、背板灼焦、明顯的顏色變化； b）光伏組件中存在與組件邊緣或任何電路之間形成連通通道的氣泡； c）光伏組件接線盒變形、扭曲、開裂或燒毀，接線端子無法良好連接。 3）光伏組件上的帶電警告標識不得丟失。 4）使用金屬邊框的光伏組件，邊框和支架應(yīng)結(jié)合良好，兩者之間接觸電阻應(yīng)不大于4， 邊框必須牢固接地。 5）在無陰影遮擋條件下工作時，在太陽輻照度為500W/m2以上，風速不大于2m/s的條 件下，同一光伏組件外表面（電池正上方區(qū)域）溫

11、度差異應(yīng)小于20。裝機容量大于 20kWp的光伏電站，應(yīng)配備紅外線熱像儀，檢測光伏組件外表面溫度差異。 6）使用直流鉗型電流表在太陽輻射強度基本一致的條件下測量接入同一個直流匯流箱的各 光伏組件串的輸入電流，其偏差應(yīng)不超過5%。 7）支架的所有螺栓、焊縫和支架連接應(yīng)牢固可靠，表面的防腐涂層，不應(yīng)出現(xiàn)開裂和脫落 現(xiàn)象，否則應(yīng)及時修復。2、匯流箱的維護： 1）直流匯流箱不得存在變形、銹蝕、漏水、積灰現(xiàn)象，箱體外表面的安全警示標識應(yīng)完整 無破損，箱體上的防水鎖啟閉應(yīng)靈活； 2) 直流匯流箱內(nèi)各個接線端子不應(yīng)出現(xiàn)松動、銹蝕現(xiàn)象； 3) 直流匯流箱內(nèi)的高壓直流熔絲的規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定； 4) 直流輸出母

12、線的正極對地、負極對地的絕緣電阻應(yīng)大于2兆歐。 5) 直流輸出母線端配備的直流斷路器，其分斷功能應(yīng)靈活、可靠。 6) 直流匯流箱內(nèi)防雷器應(yīng)有效。3、直流配電柜的維護： 1）直流配電柜不得存在變形、銹蝕、漏水、積灰現(xiàn)象，箱體外表面的安全警示標識應(yīng)完整無破損，箱 體上的防水鎖開啟應(yīng)靈活； 2）直流配電柜內(nèi)各個接線端子不應(yīng)出現(xiàn)松動、銹蝕現(xiàn)象； 3）直流輸出母線的正極對地、負極對地的絕緣電阻應(yīng)大于2兆歐； 4）直流配電柜的直流輸入接口與匯流箱的連接應(yīng)穩(wěn)定可靠； 5）直流配電柜的直流輸出與并網(wǎng)主機直流輸入處的連接應(yīng)穩(wěn)定可靠； 6）直流配電柜內(nèi)的直流斷路器動作應(yīng)靈活，性能應(yīng)穩(wěn)定可靠； 7）直流母線輸出側(cè)配

13、置的防雷器應(yīng)有效。4、逆變器的維護： 1）逆變器結(jié)構(gòu)和電氣連接應(yīng)保持完整，不應(yīng)存在銹蝕、積灰等現(xiàn)象，散熱環(huán)境應(yīng)良好，逆變器運行時 不應(yīng)有較大振動和異常噪聲； 2）逆變器上的警示標識應(yīng)完整無破損； 3）逆變器中模塊、電抗器、變壓器的散熱器風扇根據(jù)溫度自行啟動和停止的功能應(yīng)正常，散熱風扇運 行時不應(yīng)有較大振動及異常噪音，如有異常情況應(yīng)斷電檢查。 4）定期將交流輸出側(cè)（網(wǎng)側(cè)）斷路器斷開一次，逆變器應(yīng)立即停止向電網(wǎng)饋電。 5）逆變器中直流母線電容溫度過高或超過使用年限，應(yīng)及時更換。5、交流配電柜的維護： 1）確保配電柜的金屬架與基礎(chǔ)型鋼應(yīng)用鍍鋅螺栓完好連接，且防松零件齊全； 2）配電柜標明被控設(shè)備編號

14、、名稱或操作位置的標識器件應(yīng)完整，編號應(yīng)清晰、工整； 3）母線接頭應(yīng)連接緊密，無變形，無放電變黑痕跡，絕緣無松動和損壞，緊固聯(lián)接螺栓無生銹； 4）手車、抽出式成套配電柜推拉應(yīng)靈活，無卡阻碰撞現(xiàn)象；動靜頭與靜觸頭的中心線應(yīng)一致，且觸頭 接觸緊密； 5）配電柜中開關(guān)，主觸點無燒溶痕跡，滅弧罩無燒黑和損壞，緊固各接線螺絲，清潔柜內(nèi)灰塵。 6）把各分開關(guān)柜從抽屜柜中取出，緊固各接線端子。檢查電流互感器、電流表、電度表的安裝和接線 ，手柄操作機構(gòu)應(yīng)靈活可靠性，緊固斷路器進出線，清潔開關(guān)柜內(nèi)和配電柜后面引出線處的灰塵。 7）低壓電器發(fā)熱物件散熱應(yīng)良好，切換壓板應(yīng)接觸良好，信號回路的信號燈、按鈕、光字牌、電

15、鈴、 電筒、事故電鐘等動作和信號顯示應(yīng)準確。 8）檢驗柜、屏、臺、箱、盤間線路的線間和線對地間絕緣電阻值，饋電線路必須大于0.5M；二次回 路必須大于1 M。6、變壓器的維護： 1）變壓器的溫度計應(yīng)完好，油溫應(yīng)正常，儲油柜的油位應(yīng)與環(huán)境溫度相對應(yīng)，各部位無滲、漏油。每 臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)可能不同，運行中的變壓器不能單純以上層油溫不超過允許值 為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往運行經(jīng)驗及在上述情況下與上次的油溫比較。 2）套管油位應(yīng)正常，套管外部無破損裂紋、無嚴重油污、無放電痕跡及其它異?，F(xiàn)象，油質(zhì)應(yīng)為透明 、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞。油面應(yīng)符合周圍溫度的標準線，如油面過低應(yīng)檢查變壓器是

16、否漏油等。油面過高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。 3）變壓器音響應(yīng)正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所異常，應(yīng)細心檢查，作出正 確判斷，并立即進行處理。 4）變壓器引線應(yīng)無斷股，接頭應(yīng)無過熱變色或示溫片熔化（變色）現(xiàn)象，呼吸器應(yīng)完好，矽膠變色程 度不應(yīng)超過3/4。 5）有勵磁調(diào)壓分接開關(guān)的分接位置及電源指示應(yīng)正常；瓦斯繼電器內(nèi)應(yīng)無氣體；變壓器外殼接地、鐵 芯接地應(yīng)完好等。 6）惡劣天氣時，應(yīng)重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，弧垂是否足夠，變壓器頂蓋 、套管引線處應(yīng)無雜物；大雪天，各部觸點在落雪后，不應(yīng)立即熔化或有放電現(xiàn)象；大霧天，各部 有無火花放電現(xiàn)象等

17、等。7、電纜的維護： 1）電纜不應(yīng)在過負荷的狀態(tài)下運行，電纜的鉛包不應(yīng)出現(xiàn)膨脹、龜裂現(xiàn)象； 2）電纜在進出設(shè)備處的部位應(yīng)封堵完好，不應(yīng)存在直徑大于10mm的孔洞，否則用防火堵泥封堵； 3）在電纜對設(shè)備外殼壓力、拉力過大部位，電纜的支撐點應(yīng)完好； 4）電纜保護鋼管口不應(yīng)有穿孔、裂縫和顯著的凹凸不平，內(nèi)壁應(yīng)光滑；金屬電纜管不應(yīng)有嚴重銹蝕； 不應(yīng)有毛刺、硬物、垃圾，如有毛刺，銼光后用電纜外套包裹并扎緊； 5）應(yīng)及時清理室外電纜井內(nèi)的堆積物、垃圾；如電纜外皮損壞，應(yīng)進行處理。 6）檢查室內(nèi)電纜明溝時，要防止損壞電纜；確保支架接地與溝內(nèi)散熱良好； 7）直埋電纜線路沿線的標樁應(yīng)完好無缺；路徑附近地面無挖掘

18、；確保沿路徑地面上無堆放重物、建材 及臨時設(shè)施，無腐蝕性物質(zhì)排泄；確保室外露地面電纜保護設(shè)施完好； 8）確保電纜溝或電纜井的蓋板完好無缺；溝道中不應(yīng)有積水或雜物；確保溝內(nèi)支架應(yīng)牢固、有無銹蝕 、松動現(xiàn)象；鎧裝電纜外皮及鎧裝不應(yīng)有嚴重銹蝕； 9）多根并列敷設(shè)的電纜，應(yīng)檢查電流分配和電纜外皮的溫度，防止因接觸不良而引起電纜燒壞連接點。 10）確保電纜終端頭接地良好，絕緣套管完好、清潔、無閃絡(luò)放電痕跡；確保電纜相色應(yīng)明顯；光伏電站生產(chǎn)運行指標系統(tǒng)光伏電站生產(chǎn)運行指標系統(tǒng)61、光伏電站監(jiān)控數(shù)據(jù)采集示意圖：2、光伏電站效益提升：1）光伏電站效益提升從對標開始： 1）與別人對；（同一區(qū)域、光伏企業(yè)） 2）與自己對；（最好水平、理論水平）2）客觀評估電站，設(shè)備運行情況，分析電站管理水平，發(fā)現(xiàn)問題，定位問題，協(xié)助 光伏電站運維。3）內(nèi)部對標，行業(yè)對標，橫向?qū)Ρ壬a(chǎn)指標，評價企業(yè)核心競爭力，從而帶動企業(yè) 生