光伏电站设备的可靠性分析

（国家电力投资集团有限公司西藏分公司，西藏拉萨 850000）

0 引言

随着国家经济整体的发展，要求高效率、深远的能源供给，电力公司注重能源开发，开始构建太阳能发电系统。需要强化发电站的系统构筑过程、电气设备的运用管理，维持设备的内部构造和特定的功能，构筑发电站的安全环境，实现高效率的输电，全面改善电力整体的质量。

1 光伏发电站设备的必要性分析

光伏发电站作为新型发电系统在功能方面有很大的好处，但是与通常的发电站相比，内部构造复杂，运用环境也很复杂。在实际运用过程中，电器的要求会变高，但在实际运用光伏发电厂时，损伤的设备组件内部结构、系统功能一般故障等，经常会有一些风险，这是一部电源功能正常运行的著作妨碍。其结果是，鉴于上述问题，对设备进行良好的维护工作是非常重要的。在机器的操作中，可以有效控制风险，太阳能发电系统通常功能，促进电力产业在节能环保方面的长期发展[1]。

2 光伏发电设备的可靠性

2.1 组件

据光伏电站收集的故障数据分析，大部分模块的缺陷都是电缆损坏、虚拟连接故障，几乎没有烧制、反射二极管损伤、玻璃碎片等缺陷。最高发电量和最低发电量分别是5.3%和1.8%。大部分故障（90%以上）主要发生在受建设过程影响的插头和电缆之间的连接上。结果出现了连接不足、绝缘损伤、MC4虚拟连接等问题，最终发展成了故障。另外，一般情况下，组件相互阻断，组件的电源和寿命就会消失。因为闭塞比较大，所以必须非常重视在时间内排除所有种类的障碍物。

2.2 汇流箱

根据收集的数据分析，组合箱的缺陷大部分是通信障碍、保险损伤等类型，有些类型是避雷装置和电路故障。整体箱故障率不高，对发电系统的影响低。可以分类为三个类别的保险损伤有很多原因。接触燃烧不良、短路熔断、问题保险质量，现在没有完全解决保险问题的办法。如果保险因问题频繁燃烧，可以删除保险链接。此外，数据显示，故障发生率高，多集中在夏季。通信故障的主要原因是电源模块、测量和控制模块以及串行端口面板的雷击导致硬件损坏。机器制造商不断更新产品，雷电感应能力不断得到改善，组合器通信能力不断得到改善。在雷发生率高的地区，请注意连接箱和通信设备的避雷对策，具有优秀避雷特性的制造商，如果是旧的组合箱设备，在连接箱一侧和串行端口一侧设置避雷模块，以防雷可以有效防止频繁损坏的机器，提高通信的稳定性。组合框必须完全保证通电功能，尽可能减少其他保护、通信、监视等功能，延长组合器的寿命[2]。

2.3 直流柜

根据收集的数据分析，各种厂家和类型的直流柜故障的数量很少，故障的数量每年都在位数以内，整体动作比较稳定。直流柜最大的故障频率是反射二极管的过热故障。这主要是由于二极管不充分的散热、性能降低和高电阻，最终在长时间内成为不可逆的高电阻，过热和燃烧反馈：直流柜的抗灰度二极管具有优异的耗散性和热性能，需要从大规模的制造商中选择。如果抗灰度二极管频繁过热，则必须摘除抗灰度二极管。

2.4 逆变器

从收集的数据分析来看，太阳能、上能电气、特变电工、恒宁、华为等市场的主要逆变器制造商都适用于北部的太阳能发电站。集中型、串联型、模块型等各种类型的逆变器也被使用。其中，上能电气艾默生SSL0500B型模块变频器故障率最高，故障管理成本高，因此在生产项目应用程序中必须削减，是大容量的光伏和严酷的环境的问题[3]。

3 升压站设备可靠性

3.1 箱式变压器

根据收集的数据分析，不同厂家和不同类型的箱变的整体动作相对稳定，有时会发生更换用油等缺陷泄漏，在特殊时期的春季和低温高负荷的冬季需要更加注意。为了防止长期漏油导致的变压器烧损，需要加强检查，并在适当的时期进行调查处理。

3.2 集电线路

从收集数据的分析来看，直接埋设电缆动作的稳定性比架空线还要高。铜铝夹子破损、电缆头绝缘不良的主要原因是建设技术不足、电缆头的误动作、电缆头的湿气等，电缆头的湿放电是绝缘破坏的诱发。电缆头的稳定性是在箱内的变电站内添加了除湿装置，并使用了经验丰富且知名的公司的电缆头。顶线最常见的故障类型是铜铝夹子的破损，为了防止铜铝夹子破损，需要使用强化铝夹子，增加固定螺栓列的数量，需要注意设计并改善。

3.3 高压开关

从数据分析来看，各厂家及各类型的高压电路断路器故障率较低，工作相对稳定。主要类型的故障是设备内部器官受到影响导致的排水湿气。在日常维护中，配电室必须保持清洁干燥的状态，与预防测试相结合，定期清扫外壳和母线。

3.4 静止无功发生器 SVG 设备

根据收集的数据分析，有时会发生静止无功发生器（SVG）设备故障。SVG机器的操作和管理在冀北电网中非常严格。SVG发生故障时，需要停止生成容量一致的单元。因此，SVG机器的动作需要注意考虑到不同发电厂和制造商SVG设备的运行条件，上海四元电气股份有限公司生产的SVG具有最高的稳定性和冗余性。故障时可以通过旁路运行，可以防止PV单元的经期停止。南京奈良和TBEA制造的SVG的运行稳定性比较差，没有冗余性。功率模块故障是任何厂家最常见的类型的SVG故障。因此，为了迅速应对故障，需要购买对应的电源模块作为备件。反馈：（1）在采购阶段，需要优先考虑冗余SVG的采购。功率模块发生故障时，可以在时间内旁路动作，提高机器的可靠性。（2）控制面板为了应对随着时间流逝的故障，防止浪费，购买作为备件对应的功率模块。

3.5 自动化保护设备

从收集的数据分析来看，各光伏发电站的保护自动化装置整体动作比较稳定，其中南京南瑞是使用最广泛的保护装置，几乎没有故障和错误。虽然向自动化设备的转换很小，但是主要根据冀北电力系统的控制需要，机器的转换是一般的。包括非国内设备、系统转换在内的转换和升级的电力网格安全要求计算机、非法访问、光功率、安全设备改造等。

4 结语

简而言之，随着光伏发电制造价格补助金的逐步减少，光伏发电的网格价格趋于相等，光伏发电企业的存续和运行压力正在增加。更好的工作是扩大光伏发电资产的运用和发挥新项目的优点。本文从不同发电厂收集的数据中得出一些结论和反馈经验，最大化享有太阳能发电厂的维护和新太阳能发电项目的投资利润。