光伏电站的运行和维护演示幻灯片.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,*,光伏电站的运行和维护,十一科技 乔寿坤,2016,年,6,月,全面提升光伏电站的建设质量,1,光伏电站运行和维护中存在的问题,2,光伏电站的日常维护,3,4,光伏电站的运行,目 录,光伏电站运维的策略和建议,5,2,一、全面提升光伏电站的建设质量,（一）提升光伏电站建设质量的重要性,光伏项目的效益分析按电站寿命为,25,年计算,除气候外，影响电站,收入的最重要因素是,组件功率的衰减,固定成本占总成本的,90%,以上，其中折旧,占,50%,以上。,质量是保障光伏电站实现全寿命周期预期效益的必要条件，全面提升开发建设质量是光伏发电板块可持续发展的基础保证。,3,一、全面提升光伏电站的建设质量,（二）光伏电站建设中存在的主要问题,主要问题,组件质量较低：,没有严格的检验平台，缺乏监管制衡机制；低于市场价消耗劣质组件库存；自建电站消耗劣质组件；,承建质量低：,不少企业打着,EPC,空幌子，低价外购组件和逆变器，赚取中 间利润，对项目所需设备质量控制不严。,资金瓶颈：,光伏企业资金周转困难，供货进度难以跟上。,电能质量问题：,连续性问题；电能质量问题（忽然转阴）；斜波（直流量转交流电，脉冲造成）；,4,一、全面提升光伏电站的建设质量,（三）光伏组件是提升光伏电站建设质量的关键,光伏组件质量控制的难度大,光伏组件的生产涉及多晶硅料、硅片、电池片等环节，辅材包括背板、,EVA,、玻璃、接线盒、边框、焊带、硅胶,/,胶带等，复杂的生产工艺和众多的辅材决定了光伏组件在生产过程中的质量控制难度很大,包括隐裂、热斑和功率下降等光伏组件的质量问题不能直观反映，需要使用专业的检测设备才能被发现,光伏组件质量控制的重要性,组件的功率衰减影响利用小时数，进而直接影响项目发电收入,组件成本占电站总投资的一半以上,组件出现故障不能修理、必须更换,可能存在同批次系统性问题,组件出现质量问题严重影响项目收益,5,一、全面提升光伏电站的建设质量,（三）光伏组件是提升光伏电站建设质量的关键,鉴衡认证统计了,11,个大型地面电站，容量共计,255MW,光伏组件运行,1,年后的检测数据。,其中约,30%,的组件功率衰减超过,10%,6,一、全面提升光伏电站的建设质量,（四）光伏电站建设质量控制的复杂性,光伏设备市场产能严重过剩，厂家恶性竞争,上网电价持续下调，为保电价抢工期的现象严重,国内光伏应用市场虽然启动晚，但增长快。,2013,年投产装机容量全球第一，达到,1292,万千瓦。光伏发电的超常规发展伴随着各项制度标准的不健全,7,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,组件质量问题,热斑,每个组件所用太阳电池的电特性要基本一致，否则将在电性能不好的电池上产生所谓热斑效应。,热斑可能导致整个电池组件的损坏。,热斑效应产生的主要原因包括阴影遮挡、电池片性能不一致、虚焊、隐裂、组件中异物短路等。,通过红外测试可以检测组件的热斑情况，图中的红色、黄色区域显示组件已经有热斑产生。,8,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,组件质量问题,隐裂,隐裂是指在光伏组件中，电池片存在肉眼无法观察的裂纹的情况。,严重的隐裂影响组件的功率输出、引起热斑效应、导致电池电极氧化并可能发展为裂片。,隐裂的主要是由于生产过程中工艺控制不合格、运输与包装过程的颠簸和施工安装过程中踩踏造成的。通过,EL,测试可以检测组件的隐裂情况，图中的黑线代表隐裂已经发生，严重的隐裂会导致裂片、组件功率下降乃至失效。,9,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,组件质量问题,其他,焊带虚焊 组件插头连接不紧密,10,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站设计问题,遮挡,11,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站设计问题,防风等级不足,大风前 大风后,12,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站设计问题,支架高度不足,13,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,组件损坏,14,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,踩踏,施工中对组件的踩踏会导致电池片隐裂的产生，严重的会导致组件破裂、失效。,15,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,支架,安装垫片影响组件边框接地 支架结构悬空,16,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,支架,支架锈蚀 镀锌层脱落,17,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,汇流箱,线缆布置不合理,螺丝固定不牢靠,过热提示虚接,18,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,其他,接地网预埋深度不足 冲刷导致基础裸露,19,一、全面提升光伏电站的建设质量,（五）光伏电站建设中已经出现的问题汇总,电站施工问题,其他,组件阵列角度和高度不同导致不同组件的输出不同。处以同一阵列的组件会相互影响，进而造成失配损失。,20,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（一）设计及施工遗留问题,设计时对电站后期运维估计不足，无运维通道，无屋面清洗系统；导致运行维护困难，且存在安全隐患。,21,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（一）设计及施工遗留问题,汇流箱各组串未设置保护装置，无法分回路检测,监测系统线路未连接,22,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（二）光伏区日常运行检查和维护不及时,由于光伏区的日常运行检查和维护不及时，组件破损未及时更换，组件热斑和电气故障未及时处理，造成故障扩大。,23,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（二）光伏区日常运行检查和维护不及时,组件清洁不到位，严重影响发电量，此类问题在屋面分布式光伏电站上尤为严重。,24,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（三）电气设备，逆变器等关键电器设备养护工作缺失,电气设备，逆变器等关键电器设备养护工作缺失或不到位，对接触不良，拉弧，接地故障等电气故障未做到“早发现，早处理”。导致故障加重，引发火灾。危及人身和财产安全。对屋面分部式电站危害更大。,25,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（四）制度和管理问题,未能按规章制度进行运行和管理,规章制度不完善,未成立专业化的运营管理部门,26,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（五）优秀案例,设计合理，施工到位：从汇流箱组串开始监控，当出现异常时可及时发现，及时排查；从监控后台就可以实现对组串、汇流箱、逆变器、关键电气设备等进行不同层次实时监控。,27,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（五）优秀案例,完善的运营管理制度,28,二、光伏电站运行维护中存在的问题,（五）优秀案例,完善的安全防护措施和良好的组件清洁维护,29,三、光伏电站的运行,（一）光伏电站运行的特点,光伏发电是将太阳辐射能直接转化为电能，不依靠其他介质的物理或化学变化。因此其运行方式比较其他传统能源简单许多。并网逆变器根据电池组件接收太阳辐射产生的电流大小自动并网或断开，实现了电站并网和解列的自动进行。,光伏电站的运行值班方式通常采取两值运转，轮班时间根据电站所处的地域进行确定,光伏电站的运行人员数量根据电站容量的大小确定，每值设值长一人。,30,三、光伏电站的运行,（二）光伏电站运行的要求,1,光伏电站的运行与维护保证系统本身安全，不会对周围造成危害，并使系统维持最大的发电能力。,3,保证设备通风散热良好，及时清理设备上的灰尘和污物，保证在运行时，温度、声音、气味等无异常情况，指示灯应正常工作。,2,保证主要部件应始终运行在产品标准规定的范围之内，对达不到要求的部件及时维修或更换。,4,定期校准作为显示和交易的计量设备和器具，保证各种警示标识应保持完整，各接线端子牢固可靠。,5,光伏电站运行和维护的全部过程进行详细的记录，并妥善保管，对每次故障记录进行分析。,31,三、光伏电站的运行,（三）光伏电站运行的主要工作,监视电站设备的主要运行参数、统计电站发电量、接受电网调度指令,巡视检查电站设备的状态，检查电池组件、支架的完好和污染程度、检查电气设备的运行情况。,根据电网调度指令和检修工作要求进行电气设备停送电倒闸操作。,32,四、光伏电站的日常维护,（一）影响光伏发电的十大因素,太阳辐射量,1,太阳能电池组件的倾斜角度,2,组合损失（,),3,4,太阳能电池组件的效率,温度特性,5,6,7,控制器、逆变器效率,8,9,线路损失（,),蓄电池的效率（独立光伏系统）,10,灰尘损失（,),最大输出功率跟踪（,MPPT,）,33,四、光伏电站的日常维护,（二）光伏电站运行维护的目标,减少内部损耗,1,维持高发电效率,2,确保长期安全、稳定运行,3,尽可能延长光伏发电设备的服务周期,4,34,四、光伏电站的日常维护,（三）光伏组件及支架的维护,光伏组件,清洁,光伏组件表面应保持清洁，应使用干燥或潮湿的柔软洁净的布料擦拭光伏组件，严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭光伏组件,；,应在辐照度低于,200W/m2,的情况下清洁光伏组件，不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件,35,四、光伏电站的日常维护,（三）光伏组件及支架的维护,光伏组件,日常巡查,b,）光伏组件中存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡；,c,）光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法良好连接,d,）检查光伏组件上的带电警告标识是否丢失,a,）光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化；,结论：,若发现,a,、,b,、,c,中任一问题应立即调整或更换光伏组件,36,四、光伏电站的日常维护,（三）光伏组件及支架的维护,1,2,使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于,4,，边框必须牢固接地。,在无阴影遮挡条件下工作时，在太阳辐照度为,500W/m2,以上，风速不大于,2m/s,的条件下，同一光伏组件外表面（电池正上方区域）温度差异应小于,20,。,3,使用直流钳型电流表在太阳辐射强度基本一致的条件下测量接入同一个直流汇流箱的各光伏组件串的输入电流，其偏差应不超过,5%,。,4,建议装机容量大于,500kWp,的光伏电站，应配备红外线热像仪，检测光伏组件外表面温度差异。,光伏组件的测量（每月）,每月巡查,37,四、光伏电站的日常维护,（三）光伏组件及支架的维护,保证所有螺栓、焊缝和支架牢固连接。,查看支架表面的防腐涂层，及时补刷开裂和脱落,光伏支架的检查和维护,每月巡查,38,四、光伏电站的日常维护,（四）直流汇流箱的维护,箱体无变形、锈蚀、漏水、积灰,1,安全警示标识无破损；防水锁开启灵活；,2,直流汇流箱内的高压直流熔丝的规格应符合设计规定；,3,4,接线端子无松动、锈蚀；,直流断路器灵活、稳定可靠；,5,直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于,2,兆欧。,6,1-5,项为每月巡查,6,项为,612,个月巡查,39,四、光伏电站的日常维护,（五）直流配电柜的维护,1,）,直流配电柜不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象，箱体外表面的安全警示标识应完整无破损，箱体上的防水锁开启应灵活；,2,）直流配电柜内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现象；,3,）,直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于,2,兆欧；,4,）,直流配电柜的直流输入接口与汇流箱的连接应稳定可靠；,5,）,直流配电柜的直流输出与并网主机直流输入处的连接应稳定可靠；,6,）,直流配电柜内的直流断路器动作应灵活，性能应稳定可靠；,7,）,直流母线输出侧配置的防雷器应有效。,每月巡查,40,四、光伏电站的日常维护,（六）逆变器的维护,逆变器结构和电气连接应保持完整，不应存在锈蚀、积灰等现象，散热环境应良好，逆变器运行时不应有较大振动和异常噪声；,1,逆变器上的警示标识应完整无破损；,2,定期将交流输出侧（网侧）断路器断开一次，逆变器应立即停止向电网馈电。,3,4,逆变器中模块、电抗器、变压器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常，散热风扇运行时不应有较大振动及异常噪音，如有异常情况应断电,检查。,逆变器中直流母线电容温度过高或超过使用年限，应及时更换。,5,每月巡查,41,四、光伏电站的日常维护,（七）交流配电柜的维护,确保配电柜的金属架与基础型钢应用镀锌螺栓完好连接，且防松零件齐全；,1,配电柜标明被控设备编号、名称或操作位置的标识器件应完整，编号应清晰、工整；,2,手车、抽出式成套配电柜推拉应灵活，无卡阻碰撞现象；动静头与静触头的中心线应一致，且触头接触紧密；,3,4,母线接头应连接紧密，无变形，无放电变黑痕迹，绝缘无松动和 损坏，紧固联接螺栓无生锈；,每季度巡查,42,四、光伏电站的日常维护,（七）交流配电柜的维护,配电柜中开关，主触点无烧溶痕迹，灭弧罩无烧黑和损坏，紧固各接线螺丝，清洁柜内灰尘。,5,把各分开关柜从抽屉柜中取出，紧固各接线端子。检查电流互感器、电流表、电度表的安装和接线，手柄操作机构应灵活可靠性，紧固断路器进出线，清洁开关柜内和配电柜后面引出线处的灰尘。,6,检验柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值，馈电线路必须大于,0.5M,；二次回路必须大于,1 M,。,7,8,低压电器发热物件散热应良好，切换压板应接触良好，信号回路的信号灯、按钮、光字牌、电铃、电筒、事故电钟等动作和信号显示应准确,。,每季度巡查,43,四、光伏电站的日常维护,（八）变压器的维护,变压器的温度计应完好，油温应正常，储油柜的油位应与环境温度相对应，各部位无渗、漏油。每台变压器负荷大小、冷却条件及季节可能不同，运行中的变压器不能单纯以上层油温不超过允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。,1,套管油位应正常，套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其它异常现象，油质应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。油面应符合周围温度的标准线，如油面过低应检查变压器是否漏油等。油面过高应检查冷却装置的使用情况，是否有内部故障。,2,3,变压器音响应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。如声音有所异常，应细心检查，作出正确判断，并立即进行处理,每季度巡查,44,四、光伏电站的日常维护,（八）变压器的维护,变压器引线应无断股，接头应无过热变色或示温片熔化（变色）现象，呼吸器应完好，矽胶变色程度不应超过,3/4,。,4,有励磁调压分接开关的分接位置及电源指示应正常；瓦斯继电器内应无气体；变压器外壳接地、铁芯接地应完好等。,5,6,低恶劣天气时，应重点进行特殊检查。大风时，检查引线有无剧烈摆动，弧垂是否足够，变压器顶盖、套管引线处应无杂物；大雪天，各部触点在落雪后，不应立即熔化或有放电现象；大雾天，各部有无火花放电现象等等。,每季度巡查,45,四、光伏电站的日常维护,（九）电线电缆的维护,电缆不应在过负荷的状态下运行，电缆的铅包不应出现膨胀、龟裂现象；,1,电缆在进出设备处的部位应封堵完好，不应存在直径大于,10mm,的孔洞，否则用防火堵泥封堵；,2,电缆保护钢管口不应有穿孔、裂缝和显著的凹凸不平，内壁应光滑；金属电缆管不应有严重锈蚀；不应有毛刺、硬物、垃圾，如有毛刺，锉光后用电缆外套包裹并扎紧；,3,4,在电缆对设备外壳压力、拉力过大部位，电缆的支撑点应完好；,应及时清理室外电缆井内的堆积物、垃圾；如电缆外皮损坏，应进行处理。,5,每月巡查,46,四、光伏电站的日常维护,（九）电线电缆的维护,检查室内电缆明沟时，要防止损坏电缆；确保支架接地与沟内散热良好；,6,直埋电缆线路沿线的标桩应完好无缺；路径附近地面无挖掘；确保沿路径地面上无堆放重物、建材及临时设施，无腐蚀性物质排泄；确保室外露地面电缆保护设施完好；,7,多根并列敷设的电缆，应检查电流分配和电缆外皮的温度，防止因接触不良而引起电缆烧坏连接点。,8,9,确保电缆沟或电缆井的盖板完好无缺；沟道中不应有积水或杂物；确保沟内支架应牢固、有无锈蚀、松动现象；铠装电缆外皮及铠装不应有严重锈蚀；,确保电缆终端头接地良好，绝缘套管完好、清洁、无闪络放电痕迹；确保电缆相色应明显；,10,每月巡查,47,四、光伏电站的日常维护,（十）防雷接地系统维护,保证光伏接地系统与建筑结构钢筋的连接应可靠,。,1,保证光伏组件、支架等金属与接地金属连接可靠,2,在雷雨季节到来之前、过后及时检查。,3,4,检查并保证光伏方阵防雷保护器有效,。,13,项每半年巡查,48,四、光伏电站的日常维护,（十一）数据通讯系统的维护,每周对监控及数据传输系统的设备外观、螺栓、密封件、操作键、显示检查一次，有异常，及时维修。,1,每月对数据传输系统检查一次，有故障，及时维修。,2,数据传输系统中的主要部件，凡是超过使用年限的，均应该及时更换。,3,4,每年至少一次对输入数据的传感器灵敏度进行校验，对系统的,A/D,变换器的精度进行检验。,按需巡查,49,四、光伏电站的日常维护,（十二）远程监控系统的维护,利用系统的终端显示器查看每天有无故障报警，如果有故障报警，应该及时维修,1,利用监视视频查看现场有无异常。,2,每日巡查,50,五、光伏电站运维的策略和建议,（一）,光伏电站运维的策略,1,设计时兼顾后期的运维管理，只有从前期设计到后期运维科学合理规划、相互配合才能实现光资源的合理利用，避免粗制滥造、盲目建设。,3,推荐使用专业化的设备和软件，减少运营维护时的工作负担，做到从检测到诊断的一站式解决方案。,2,推行专业化运营管理技术规范，提供不断优化的系统解决方案；针对不同类型的电站提供专业化的解决方案。,4,通过统一的数据监测中心，将各个分散的光伏电站数据进行统一监控，将数据再加工后进行资源共享。,5,建立专业化的运营管理团队，所有人员应经过专业化培训，考核合格后上岗。,51,五、光伏电站运维的策略和建议,（二）,光伏电站运维的建议,技术设备和图纸档案,设计施工、竣工图纸,;,1,设备的基本工作原理、技术参数、设备安装规程、设备调试的步骤,;,2,设备运行的操作步骤,;,3,4,所有操作开关、旋钮、手柄以及状态和信号指示的说明,;,电站维护的项目及内容,;,5,维护日程和所有维护项目的操作规程,6,52,五、光伏电站运维的策略和建议,（二）光伏电站运维的建议,建立信息化管理系统,利用数字化信息化技术，来统一标定和处理光伏电站的信息采集、传输、处理、通讯，整合光伏电站设备监控管理、状态监测管理系统、综合自动保护系统，实现光伏电站数据共享和远程监控。,53,五、光伏电站运维的策略和建议,（二）光伏电站运维的建议,加强人员培训,人员培训,对电站操作人员的培训，经过培训后，使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能，并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作，具有能判断一般故障的产生原因并能解决的能力。,对技术人员进行培训，针对运行维护管理存在的重点和难点问题，组织技术人员进行各种与题的内部培训工作，并将技术人员送出去进行系统的相关知识培训，提高技术人员的专业技能,;,54,五、光伏电站运维的策略和建议,（二）光伏电站运维的建议,建立通畅的信息通道,信息通道,对每个电站都要建立全面完整的技术文件资料档案，并设立专人负责电站技术文件的管理，为电站的安全可靠运行提供强有力的技术基础数据支持。,设立专人负责与电站操作人员和设备厂家的联系工作。当电站出现故障时，操作人员能及时将问题提交给相关部门，同时也能在最短的时间内通知设备厂家和维修人员及时到现场进行修理。,55,关于我们,（一）我们能提供的服务,损耗,光伏电站开发指导,光伏电站资金解决方案,光伏电站施工图设计,光伏行业政策咨询,光伏电站,EPC,工程,光电站可研和项目申请报告编制,56,关于我们,（二）我们的优势,结合电气、结构、建筑、暖通、给排水及各专业的齐全工程技术专业人员。在项目的前期，中期及后期全方位为业主提供优质的服务。,为多家供应商、系统集成商、投资商提供过光伏电站技术服务，在前期咨询，设计及,EPC,总包都有长足经验。,对业主要求响应快，设计周期短。,57,关于我们,（三）联系我们,联系人：乔寿坤 （副院长、高级工程师）,手 机：,13862605300,E-mail,：,qiaosk,单 位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股,股份有限公司 昆山分院,地 址：昆山市祖冲之南路1666号清华科技园,创新大厦209-211室,微信：,qiaoshoukun0906,58,