关于分布式光伏发电系统运行维护问题的分析与故障解决办法

马永刚

摘要：为有效缓解电力能源紧缺问题，各地区加大了分布式光伏发电系统建设力度，系统中的各设备种类增多，实际运维难度进一步提升。针对此，本文阐述了分布式光伏发电系统运行维护要点通过分析存在于分布式光伏发电系统运行时的常见故障问题，制定针对性故障解决办法，以供参考。

关键词：分布式光伏发电系统;运行维护问题;故障解决办法

前言

光伏发电系统是现阶段常见的发电方式，实际发电效率高，可以有效调节配电系统运行参数，能够更加充分的利用太阳资源，缓解地区能源紧张问题。分布式光伏发电系统内含电气设备种类较多，在实际运行过程中经常会受各类因素影响而出现故障问题，因此还需加强系统运行全过程的管控力度，消除存在于系统运行期间的安全隐患，确保光伏发电系统能够始终处于安全可靠的运行状态。

1、分布式光伏发电系统特征

分布式光伏发电主要就是利用光伏组件，将太阳能直接转化为电能，实际应用范围日渐广阔。相较于其他发电系统而言，分布式光伏发电系统隐形特征主要体现在以下几个方面：

第一，输出功率小。通常情况下，分式光伏发电项目的容量在数千瓦以内，对发电效率的影响较小，但系统投资收益率更高;

第二，生态效益显著[1]。在分布式光伏发电系统运行期间不会产生较大噪音，不会对周边空气及水资源造成污染;

第三， 有效缓解地区用电紧张问题。由于分布式光伏发电系统的能量密度较低，虽然无法作为地区主要供电手段，但也能够有效缓解地区局部用电紧张问题;

第四，发电用电并存。大型地面发电机升压需要接入电网，只可用于发电。而分布式光伏发电系统具备发电用电并存功能，可依照具体要求实现就地消纳目标，实际应用范围更广。

2、分布式光伏发电系统运维要点

光伏发电系统运行维护工作主要包括日常检查、定期维护两种方式。在日常检查工作开展期间，需要着重记录下分布式光伏发电系统运行状态，并对运行数据进行及时记录[2]。在定期维护工作开展期间，应当遵照系统设计要求，对系统内部各设备进行全方位巡视检查，并将检查结果记录在案。

2.1分布式光伏发电系统日常检查

在分布式光伏发电系统运行过程中，应当制定出专项可行的日常运维检查方案。容量为20kw的光伏发电系统，需要配备专职人员开展巡查工作。在容量为20kw以内的系统运行过程中，可以由系统用户自行检查。

在日常检查工作开展期间，还需要注重查看电池方阵是否出现接线脱落问题，对电池方阵表面进行及时清洁，避免灰尘进入到电池内部。注重观察电池表面是否存在温度过高、导线有无绝缘老化等情况。

蓄电池是分布式光伏发电系统重要组成部分，还应当在日常检查时观察其外壳处是否存在变形或裂纹，检测充电电流值，拧紧松动螺丝。

2.2分布式光伏发电系统定期维护

分布式光伏发电系统根据维护工作通常是半个月进行一次，在实际维护工作开展期间应当对现有系统运行状态进行准确判断，将发现的问题及时上报给专业维护人员。

对设备外观及内部进行定期检查，注重关注设备中的活动部分、连接导线、大电流密度导线。

针对分布式光伏发电系统中的逆变器还需要定期清理冷却风扇，确保逆变器始终处于安全可靠的运行条件下[3]。更换出现烧损问题的元器件以及老化导线。

检测蓄电池内电解液相对密度，并使用红外探测等方式采集电池方阵、线路以及电气设备运行数值，及时发现存在于系统运行期间的异常问题，针对专项可行解决方案。

要求每一年对分布式光伏发电系统的绝缘电阻与接地电阻进行检测，检测结果需要妥善存档保管，为后续系统的升级与维护工作提供重要参考依据。

3、分布式光伏发电系统常见故障问题与解决措施

3.1逆变器不并网故障问题与解决措施

导致逆变器不并网故障问题的原因主要为交流断路器没有被合上、逆变器交流输出端子没有接上、接线时逆变器输出接线端子松动。

在逆变器逆变器不并网故障问题时，如果借助萬能表检测出逆变器交流输出电压正常，做需要检查接线端子是否存在松动、交流断路器是否闭合的情况，并对此些情况进行专项处理。

3.2逆变器屏幕不显示数值故障问题与解决措施

在分布式光伏发电系统运行过程中，逆变器屏幕不显示数值情况较为常见。造成该情况的问题主要为组件电压值不足、发电系统接入端子接反、直流开关没有正确合上、组件接头未接好或者短路。

在实际检查该问题过程中，还需要首先检测逆变器的直流输入电压值。如电压值等于各组件电压总和，则说明组件内运行正常。如果电压值没有或者异常波动，则需要依次检查逆变器中的直流开关、电缆接头、各组件等情况，及时更换出现问题的组件，并对逆变器屏幕显示数值进行对比分析。

3.3直流过压故障问题与解决措施

导致分布式光伏发电系统直流过压故障问题的原因主要为组件上的串联数量较多，致使电压超过逆变器上限值。

由于系统内不同组件对运行要求不同，部分组件在温度越低的情况下，电压值就越高，因此需要将组件串联电压值控制在350～400V[4]。在串联三相组逆变器时，需要将电压值控制在250～800V。

3.4隔离故障问题与解决措施

通过分析分布式光伏发电机组运行特征，发现隔离故障问题主要是由于各组件、逆变器、交流电缆与接线端子等部位存在短路或者绝缘层破坏问题。光伏发电系统接线端子与交流接线外壳松动。

在解决该故障过程中，应当依次检测电网、逆变器、导线的接地电阻，及时发现故障发生位置并进行专项处理。

总结：总而言之，光伏发电系统运行水平可直接影响到地区供电效果，为降低光伏发电设备故障问题发生几率，保障发电设备安全可靠运行，还需要做好光伏发电系统日常维护工作。分析存在于光伏发电系统运行期间的故障问题，结合此些问题制定专项解决方案，最大限度延长光伏发电设备全生命运营周期。

参考文献：

[1]吴志鹏. 分布式光伏发电系统的控制和孤岛故障检测[D].华东理工大学，2014.

[2]崔红芬，汪春，叶季蕾，薛金花，杨波. 多接入点分布式光伏发电系统与配电网交互影响研究[J]. 电力系统保护与控制，2015，43（10）：91-97.

[3]吴峰，李玮. 含高渗透率分布式光伏发电系统的配电网动态等值分析[J]. 电力系统自动化，2017，41（09）：65-70+181.

[4]杨成鹏. 光伏分布式发电系统并网对农网馈线电压的影响及其保护研究[D].华北电力大学，2015.