新能源光伏电站安全技术应用研究

陈 曦

（中海油能源发展股份有限公司清洁能源管道技术分公司，天津 300452）

1 新能源光伏电站的概念

所谓新能源光伏电站，就是利用太阳能，使其在特殊材料的作用下，形成发电体系，并且可以输送电力的光伏发电系统，这种光伏发电系统也是目前国家大力支持的新能源项目。同时，新能源光伏电站的发电系统可以分为：带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。这种系统的发电原理都是，使用到半导体表面的光发电螺栓效应，让其实现把光能转化为电能的效果，进而减少能源消耗，起到保护环境的作用。另一方面，这种新型的新能源光伏电站的电能的使用主要体现在以下几方面：①应用在常规的电力系统中，以此满足人们日常生活所需，以及对电子设备的充电，比如，太阳能的充电系统和交通电力系统等；②应用在特殊地区，对于有些用电困难的区域，通过新能源光伏电站的建立，满足当地居民的生活用电需求，比如，微波系统和通信系统用电等；③并网发电的模式，这种产生电能的原理是利用分散化的光伏电池，进行集中地整理，能够实现逆变或者变压的处理和控制，进而产生并网发电的效果。

2 新能源光伏电站对配电网安全效果的影响分析

2.1 引起保护误动或者拒动

在光伏电站实现并网工作之后，使配电网的潮流方向发生转变，一旦两者之间的容量比值较大，就会造成配电网的线路电流产生严重影响，进而造成线路保护误动或者拒动的现象。同时，在光伏电站中增加功率，也会造成继电保护效果造成影响，进而不能起到良好的保护线路的作用。

2.2 造成电压波动和闪变

由于光伏电站的建立位置比较空旷，容易受到自然气候的影响，使其输出功率随着温度变化而发生改变，也就会导致电压出现波动或者闪变的情况，不利于光伏电站发电工作。因此，在光伏电站实现并网后，要保证线路中的电压处于平稳状态，能够让并网容量和线路中负荷能量处于标准范围内，进而让电网持续处于安全运行状态。

3 新能源光伏电站的智能化建设

3.1 电厂智能化建设

在新能源光伏电站建设中，会设置相应的中央通信基站，同时在光伏电站中也会设置相应的子基站，进而实现对通信信号的接收和传输，并且能够使这种传输信息的方式更加优质。在监视信号和控制信号相互传输的过程中，可以收到中央控制系统中传递出的信号，进而能够对这些信号做出合理有效地判断，然后把这些有价值的信息自动备份到云储存空间中，进而实现智能化的电厂信息传输效果。此外，对于承运商来讲，可以在权限范围内，利用网络技术把信息传递到手机系统中，利用直观的界面进行指令的导入，进而完成对云储存系统的信息提取工作，推动管理人员科学化和智能化地监控和管理。

3.2 实时开展数据收集和云计算工作

新能源光伏电站在运行过程中，会涉及到大量的数据信息，这种数据信息的收集和整理工作较为复杂和多变，进而为管理人员造成一定的难度。因此，通过对光伏电站的智能化建设，能够真实、准确地对光伏发电信息进行收集，实时监控光伏电站运行的状态信号，进一步帮助电传递的保护和管理。一旦发生安全故障，智能设备就会及时发出安全预警信号，自动识别，停止设备操作，并且可以及时通知到中央总控制室，避免危险事故的发生。同时，在光伏电站正常工作中，也可以利用传感器对相关数据进行分析和判断，以此让管理人员更加了解到设备运行的情况，以及设备运行故障的程度，进而可以提前做好有效的应对措施。

4 新能源光伏电站安全技术在消防系统中的应用分析

4.1 新能源光伏电站在消防系统中的安全隐患

在新能源光伏电站的安全技术中，由于光伏电站的建立位置较为偏远，周边很少有居民居住，导致人们并不重视消防安全，有关消防安全的防范制度也不完善，因此一旦发生消防安全事故，就会造成不可挽回的局面，进而为光伏发电站造成一定的经济损失。同时，由于新能源光伏电站飞快发展，相关技术不够成熟，没有建立专业性较强的消防规范或者标准，在以往的光伏电站的设计和管理中，不能有效开展和消防有关的安全演练工作，导致光伏电站的管理不到位，无法满足现代光伏电站的发展需求。

4.2 光伏电站类型以及火灾风险

4.2.1 光伏电站类型

所谓光伏发电站，就是利用太阳的光能量，通过晶硅板等新型的电子元件，利用特殊的工艺，把太阳能转化成电能，这种转化过程建立的场所就叫做光伏电站。在太阳能光伏电站中，很多新型的能源企业都在大力开展新型的电力开发，进而研发出更加节能和环保的能源技术，推动我国资源可持续发展。

4.2.2 火灾风险

在新能源光伏电站运行过程中，也容易受到设备自身的安全隐患，进而导致火灾发生。因为光伏电站中各种组件的方阵位置之间，存在遮挡的情况，就导致各种光伏组件受到负载消耗光照的影响，分散了光伏组件应该接受的光能量，促使组件发生热斑的现象，也就容易造成局部热能量过大，严重时出现击穿背板的危险，进而引发火灾的风险。此外，由于光伏电站是一体化的系统，一旦其中一个系统发生松动，都会产生电流，进而使光伏组件发生烧毁，甚至发生火灾。另一方面，光伏组件也会受到自然环境的影响，由于温度的变化，导致组件内部产生气泡火灾脱层的现象，严重会损坏组件结构。在电缆的走向中，如果没有安装专业的桥架设备，也会让电缆老化，容易产生漏电，从而发生火灾。

5 新能源光伏电站在消防系统中的安全技术措施

5.1 建立健全的监管机制

在我国新能源光伏电站不断发展的背景下，健全的监督和管理制度是非常重要的。由于在光伏发电站中，消防安全始终缺乏一个完整的控制体系，导致相关技术人员无法按照标准规范施工，进而使管理人员在开展工作时存在一定的难度。因此，企业一定要重视对消防安全管理机制的制定，能够使用到科学化的管理方式，采用更加专业和智能化的消防安全技术，结合实际的消防安全管理情况，不断对安全技术方案进行创新和优化，进而提升消防安全管理的质量和效率，减少新能源光伏电站在运行中发生危险事故的概率。

5.2 建立安全事故防范系统

在新能源光伏电站运行过程中，由于忽视消防安全管理，经常会发生一些安全问题，对光伏电站和人员造成严重威胁。因此，一定要建立合理有效的安全事故防范系统，进而可以在事故发生时，能够采取有效措施，快速解决。同时，对消防安全进行实时监测也是非常重要的，能够对光伏发电站各个环节进行全面的监控和控制，及时发现工作中出现的安全隐患，并且可以采用科学化的防范方法去应对。此外，在第三方消防检测系统中，主要是对站内整个消防设施的安全性负责，能够更加公平公正地对整体结构进行监测，更加真实和准确地对相关消防安全数据信息进行比对和整理，进而为后续的管理工作提供重要的参考数据，推动新能源光伏电站安全技术的可持续发展。

5.3 加强光伏电站的消防安全管理和培训

消防安全管理工作在各个行业发展中都至关重要，但是在很多企业中对安全管理的意识不到位，大多数都是为了应付当时的检查，导致在安全事故发生时，无法采取有效措施解决。因此，光伏电站相关管理人员一定要重视，消防安全知识的管理和培训工作，定期组织人员参加消防安全教育培训或者讲座，积极开展培训活动，使工作人员在培训中可以互相交流，充分了解消防安全设备或者器材的操作方法，进而提高站内人员的专业技能和素养。同时，也可以开展一些消防安全演练活动，确保演练的协调性，并且让每一名工作人员都积极参与其中，能够把消防安全的理论知识，融入到实际的演练中，有利于人员可以对初期的火灾进行正确的处理，减少火灾对周边环境的伤害。在消防安全演练过程中，需要相关人员对其演练的全过程进行真实的记录，最好建立完整的台账，并且可以整理成标准的课件或者视频，进而为之后的演练或者培训，提供更加有价值的参考资料，促进消防安全技术的发展。

5.4 加强对设备的安全检查

在新能源光伏电站安全隐患中，经常会有设备的故障，进而发生火灾等危险，对人员的生命健康造成严重威胁。因此，必须加强对设备的安全检查力度，能够在光伏电站中各个组件使用时，对其生产厂家和厂家资质进行严格的审查，对其组件的检测报告进行仔细分析和比较，确保各项参数都合格都再应用到设备中。对于有些需要满足国家标准的设备仪器，也要要求供应商提供全部的资料证明和产品说明书，对这些资料进行科学的论证，进一步保证光伏电站内部组件的完整性和科学性。另一方面，在并网结构中，也要对其设置专业的火灾自动报警装置，根据新能源光伏电站的实际情况，配备专业的消防设备，如果有必要可以建立小型的消防站，进而使光伏电站的消防系统更加完整，使其持续处于安全和稳定的运行状态。

6 新能源光伏电站的智能化运维的管理机制和系统部署

6.1 光伏发电站智能化运行和维护的管理核心内容

在新能源光伏电站的智能化运行和维护中，主要体现在智能化和自动化上，这种智能化的管理方式，可以通过人工智能的理论或者技术，实现对数学信息和故障的处理和控制，一般的智能处理功能包含虚拟建模或者模拟建模两种，这两种处理技术都富有一定的主动性，能够自动对相关数据信息识别、诊断以及调节，进一步促进新能源光伏电站安全技术的科学性和智能性。同时，在传统的新能源光伏电站运行和维护管理中，智能设备的出现，打破了原有的设备仪器的使用和控制，强化了对仪器设备的管理和控制手段，实现全方位的数据信息的收集工作，通过智能装置对信息进行判断，提高智能化设备对数据信息的感应能力。此外，在原有的自动控制系统基础上，智能控制层对数据的处理效果更加明显，通过对各种复杂的数据进行科学和自动的计算，并且对数据进行有效地处理和控制，进而可以对数据处理过程中出现的偏差及时修正。

6.2 新能源光伏发电站智能运行和维护管理的系统构成

在新能源光伏发电站智能设备运行过程中，必须建立完善的管理机制，对其管理的系统结构也要不断创新和完善，进一步提高设备的使用效果。与此同时，在智能设备体系的结构中，可以从以下几方面进行考虑：①智能设备层，这种设备层在光伏发电站的运行和维护管理工作中非常重要，两者之间连接相当密切，也是国家在科学技术发展中较为关键性的一步。在对其进行建立时，需要使用新型的测量工艺，保证光伏电站中的设备参数都能顺利转化为数字信息，这种参数主要包括设备运行状态的数据、技术参数以及环境参数等数据信息，然后可以利用系统的自动识别功能，对其进行科学化地处理和传送。另一方面，通过上一级别的决策层的指令，能够对发电站的运行或者维护的数据信息，进行精准的分析和传输，进而使智能设备层的控制和管理工作更加完善，实现管理和控制工作的价值。②智能控制层，这种系统主要的作用是对光伏电站进行智能化的管理和控制，能够对运行中的各个环节和技术进行科学化的管理和完善。智能控制层也是应用到有关物理实体的行为，以及规则的模型，采用自动化控制技术，实现更加高级的算法，以此对系统进行诊断和模糊的控制和管理。同时，对于智能设备层收集到的相关数据和信息，通过智能监督层的指导，设计出对光伏电站安全运营的运行和维护管理的指导要点，进一步满足环境、经济指标和技术等需求。此外，通过这种智能化系统的建立，对其建立更加合理有效的控制管理体系，不断提升光伏电站的安全性，促进企业实现经济效益和社会效益。

7 结束语

总而言之，安全防范措施在新能源光伏电站中占有重要地位，各个行业都要把“以人为本，安全第一”作为核心目标，不仅要保证光伏电站运行的质量和效率，也要确保运行效果的安全性和稳定性。另一方面，也要重视新能源材料的使用，能够在运行中节约能源和保护环境，推动我国整体经济的可持续发展。