光伏电站运行中存在的问题及对策研究

光伏电站运行中存在的问题及对策研究

(吉林电力股份有限公司白城发电公司吉林省白城市137000)

摘要:文章对光伏电站中的主要构件和基本的工作原理进行介绍,基于目前光伏电站运行之前以及运行过程中容易出现的问题,提出了相应的解决和预防措施,以供参考。

关键词:光伏电站;问题;对策

1引言

我国改革开放40年来经济得到了飞速的发展,与此同时,我国社会对各种能源的需求量也在不断增加。而目前我国主要应用的能源形式中,太阳能具有分布广泛性、绝对安全性以及清洁性的特点,因此,我国近年来也将光伏发电形式作为主要发展的新能源形式之一,在目前的应用中,光伏发电形式也表现出具有较高的安全可靠性、较短的建设周期以及减少温室气体排放等降低环境污染的优点。但是在目前的光伏电站运行中也表现出诸多的问题,需要从其构件和原理角度出发,针对其运行前和运行过程中的问题进行分析。

2太阳能光伏发电站的主要构件和工作原理

目前我国普遍应用的光伏发电站的主要构建有太阳能电池板、太阳能电池组件、直流汇流箱、直流柜以及逆变器等。其中的太阳能电池组件就是有太阳能电池进行串联和封装组成的。其基本原理就是通过半导体截面的光生伏特效应将光能转换为电能。具体地说就是将多个太阳能组件进行串联之后由直流汇流箱进行电能的汇集,然后将电能通过逆变器和升压变压器来进行升压以及频率的调节,确保电能的频率与电压等级等符合并网的要求。而一个光伏发电站则就是通过一个或多个上述光伏发电单组来组合而成的。此外,在逆变器还安装有防孤岛装置,其主要作用就是检测公网中的电压、频率以及相位和功率因数等,当检测到上述参数与逆变器工作所需要的参数一致时,就会自动控制逆变器来进行并网运行。

3光伏电站运行前存在的问题及对策

目前我国加大了对光伏发电的开发和应用,光伏电站的建设数量在不断增多而且规模也在不断扩大,光伏电站的建设和应用符合我国提出的节能减排以及可持续发展的战略,因此成为未来发展的主要趋势之一。但是在目前越来越多的发电企业加入光伏发电行业的建设和研究中时,由于经验以及相关技术的限制问题也导致光伏企业和电力部门之间进行配合时出现诸多问题,主要表现在一个几个方面:首先就是光伏企业中存在对专业监控信号进行调试的工作交由非电力专业的厂家来负责的情况,这就会导致相互之间进行沟通难度增加的问题,主要表现在远动信息对接不够规范的问题。其次就是目前在光伏企业建设中所招聘的施工人员以及电力工作人员大多都属于临时招聘人员,不仅表现在专业技能水平较低,而且由于业务技能水平参差不齐而导致出现操作错误和操作难度增加的问题。最后就是目前的光伏企业中部分领导对于电力行业的标准不够了解,因此放松了对设备安装标准和规范的要求,而且由于没有在光伏电站建设之前与电力企业进行必要的沟通,而且在建设完成之后也没有进行仔细的验收就开始送电。这不仅会造成验收难度的增加以及时间的浪费,而且会造成人力、物力和财力的浪费。因此针对以上问题,在进行光伏电站建设志气啊,需要进行分布式光伏电站新设备并网的管理规定,通过此规定的不断完善以及严格执行来对光伏电站的并网运行进行规范,确保光伏电站发电以及并网过程中的安全。此外,也能够对光伏电站的新建项目提供可靠和有效的参考数据以及经验等,减少光伏电站新建时的不必要的弯路。

4光伏电站运行过程中存在的问题及对策

4.1光伏电站运行过程中存在的问题

光伏电站在运行中由于是依靠太阳能来进行电能的生产,因此容易受到太阳光照时间长短、天气的阴晴情况、光照中的紫外线强弱以及光伏电站所在地区中环境对太阳能组件的污染和破坏等因素有关系。这主要表现在随着每天中的日出日落变化,会导致出现负荷曲线以及功率因数的变化等,这就会对电力系统运行的安全性、可靠性以及稳定性造成严重的影响。主要表现在光伏电站的日常运行中存在较大的线路工作时的倒闸操作量,而且停电和送电时间也会被延长等问题,增加了对线路故障进行检修维护以及故障原因查找的难度,给调控值班人员带来了较大的难度。

正如上文所述,在目前光伏电站的逆变器中都按照国家标准进行了防孤岛装置的安装,此装置可以在公网突然出现失电的问题时,在延时2s的时间内对逆变器进行断电处理。而且在目前的光伏电站中逆变器的应用数量较多,而且所采用的防孤岛装置其运行检测的方法主要就是被动检测和主动移频相结合的方法,通过此种检测方法在理论上可以保证在公网出现断电问题时,任何一台逆变器都会立即做出可靠动作来确保逆变器停止运行。但是在目前的光伏电站中存在多台逆变器并列运行的情况,这就可能导致防孤岛装置运行的可靠性无法有效保证。

以某光伏电站中的某条10kV线路为例,在对其进行防孤岛保护的可靠性测试之后,将此条线路上的开关断开之后出现了此线路上的电压、电流以及有功和无功等数据仍然波动变化的问题,而且此波动变化的情况持续时间超过了3min,之后才出现远动中断的现象,因此对此条线路的孤网运行具体时间也无法进行确定。而且由于目前采用多台逆变器并列运行的方式可以导致防孤岛保护在一定条件下存在死区的问题,也就是出现在线路断电时出现孤网运行的原因。但是由于此电站中10kV和35kV开关都不具备检同期的能力,而且容易导致出现非同期合闸的问题,这就会对开关、线路以及主变的安全造成严重影响。

4.2问题的解决方式

针对上述问题,在分析此光伏电站中存在同一条线路上接入点过多的现象,需要在每次进行工作时都要提前与有关部室及配电所进行沟通,集中人力、物力等来尽量对操作时间进行缩短。针对其中存在的孤岛运行问题,不仅需要光伏电站接入变电站时所采用的逆变器保持同一型号,而且也需要尽量减少单条线路上的光伏接入点,并且要通过远方操作功能的接入点开关来确保公网断电之后可以进行远方操作,而且要具有准确可靠的遥信功能。此外,需要进行光伏电站运行管理方法的制定和实施来对光伏电站上网线路两端重合闸退出运行来对非同期合闸问题进行解决的问题进行规定。加强对光伏电站人员的培训,提高光伏电站技术人员的整体技术水平。

5结语

在此光伏电站中,针对运行之前以及运行过程中存在的问题,在对光伏电站的结构和工作原理进行分析和掌握之后,针对不同问题采取相应的预防和解决措施,经过长时间的运行,表现出运行平稳和可靠的状态,而且也将公网变电站的母线电压控制在规定的范围之内,达到了问题解决的目的。

参考文献:

[1]虎兴武.宁夏光伏发电项目存在的问题及对策[J].丝路视野,2017(2):144-146.

[2]袁雅琳.光伏电站并网面临的问题与对策[J].电子技术与软件工程,2018(8).

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