光伏系统的维护和故障排除
学 期: 2012~2013学年第二学期
课 程： 光伏发电系统 班 级: 姓 名: 学 号:
光伏系统的维护和故障排除
一、光伏系统简介
光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。一般分为系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型可以细致的划分为六种类型。 小型太阳能供电系统
该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操作简便。其主要用途是一般的家庭户用系统，各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流灯，用来解决无电地区的家庭照明问题。 简单直流系统
该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器，系统结构简单，直接使用光伏组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程，以及控制器中的能量损失，提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。 大型太阳能供电系统
这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大，为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的蓄电池组，其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电，航标灯塔、路灯等。我国在西部一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用的这种形式，中国移动公司和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通讯基站也有采用这种光伏系统供电的。如山西万家寨的通讯基站工程。 交流、直流供电系统
这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力，在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通讯基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。 并网系统
这种太阳能光伏系统最大的特点就是光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入市电网络，并网系统中PV方阵所产生电力除了供给
交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，光伏阵列没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用PV方阵所发的电力从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压，频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题，还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏组件阵列作为本地交流负载的电源。降低了整个系统的负载缺电率。而且并网PV系统可以对公用电网起到调峰作用。 混合供电系统
这种太阳能光伏系统中除了使用太阳能光伏组件阵列之外，还使用了油机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。比方说，上述的几种光伏系统的优点是维护少，缺点是能量的输出依赖于天气，不稳定。 并网混合供电系统
随着太阳能光电子产业的发展，出现了可以综合利用太阳能光伏组件阵列，市电和备用油机的并网混合供电系统。这种系统通常是控制器和逆变器集成一体化，使用电脑芯片全面控制整个系统的运行，综合利用各种能源达到最佳的工作状态，并还可以使用蓄电池进一步提高系统的负载供电保障率，例如AES的SMD逆变器系统。该系统可以为本地负载提供合格的电源，并可以作为一个在线的UPS（不间断电源）工作。还可以向电网供电或者从电网获得电力。系统的工作方式通常的是将市电和太阳能电源并行工作，对于本地负载而言，如果光伏组件产生的电能足够负载使用，它将直接使用光伏组件产生的电能供给负载的需求。如果光伏组件产生的电能超过即时负载的需求还能将多余的电能返回到电网；如果光伏组件产生的电能不够用，则将自动启用市电，使用市电供给本地负载的需求，而且，当本地负载的功率消耗小于SMD逆变器的额定市电容量的60%时，市电就会自动给蓄电池充电，保证蓄电池长期处于浮充状态；如果市电产生故障，即市电停电或者是市电的品质不合格，系统就会自动的断开市电，转成工作模式，由蓄电池和逆变器提供负载所需的交流电能。一旦市电恢复正常，即电压和频率都恢复到上述的正常状态以内，系统就会断开蓄电池，改为并网模式工作，由市电供电。有的并网混合供电系统中还可以将系统监控、控制和数据采集功能集成在控制芯片中。这种系统的核心器件是控制器和逆变器。 离网型光伏发电系统
离网型光伏发电系统是由光伏组件发电，经控制器对蓄电池进行充放电管理，并给直流负载提供电能或通过逆变器给交 流负载提供电能的一种新型电源。广泛应用于环境恶劣的高原、海岛、偏远山区及野外作业，也可作为通讯基站、广告 灯箱、路灯等供电电源。 光伏发电系统利用取之不尽、用之不竭的自然能源，可有效缓解电力短缺地区的需求矛盾，解决偏远地区的生活及通讯问题。改善全球生态环境，促进人类可持续发展。
二、光伏系统工程竣工检查
太阳能光伏发电系统工程完成时对系统进行检查。检查除外观检查外，对太阳能电池阵列的开路电压、各部分的绝缘电阻及接地电阻测量检测。
太阳能电池阵列：表面有无污物、破损；外部布线有否损伤；支架是否腐蚀、生锈；接地线的损伤是否松动
接地箱：外部是否腐蚀生锈；外部布线是否损伤，接点端子是否松动；接地线损伤，是否松动
功率调节器(包括逆变器，并网系统保护装置，绝缘变压器）:外壳是否腐蚀、生锈；布线是否损伤，接地端子是否松动；工作时声音是否正常，是否有异味，换气口过滤网是否堵塞；安装环境
接地:布线是否损伤
三、日常检查维护
光伏系统管理人员，应具备必要的专业知识和高度责任心，认真的态度，进行管理工作。每天观察情况，了解设备仪表显示是否正常，计量是否有效，并做好记录。 1、方阵观察
观察表面是否清洁，及时清除灰尘和污垢，可用清水冲洗或干净的抹布擦拭，但不得使用化学试剂。检查了解方阵有无接线脱落。 2、设备巡查
注意所有设备的外观损坏锈侵情况，用手背感受设备外壳有无温度异常，检查外漏导线有无老化、机械性损坏，箱体内是否进水等。检查有无小动物对设备形成入侵。设备运行有无异常声响，有无异味，如有应找出原因，立即采取有效措施解决。若发现严重异常情况，除了立即切断电源，并采取有效措施外，应报告有关人员，同时作好记录。 3、蓄电池维护
观察蓄电池充放电状态，在维护电池时，维护人员应佩戴防护眼镜和防护用品，使用绝缘器械，防止人身事故和蓄电池短路。经常擦净蓄电池外部污垢和灰尘，保持室内清洁。如果蓄电池有密封盖或通气塞，必须经常检查和保持通气口畅通。注意蓄电池电解液面，不要让极板和隔板露出液面。
四、定期检查
一般输出容量100kw以内光伏系统每年检查两次，100kw以上时每两个月检查一次。
1、检查、了解运行记录，分析光伏系统运行情况，并作出判断，如发现问题，立即进行专业的维护和指导。
2、外观检查和设备内部的检查，主要涉及活动和链接部分、导线，特别是大电流密度的导线、功率器件容易锈侵的地方。
3、对于逆变器应定期清洁冷却风扇并检查是否正常、定期清除机内灰尘，检查各端子螺钉是否盯紧，检查有无过热后留下的痕迹及损坏的器件，检查电线是否老化 4、定期检查和保持电池电解液相对密度，及时更换损坏蓄电池
5、有条件时可采用红外探测法对光伏方阵、线路和电器设备进行检查，找出异常发热和故障点并解决。
6、光伏系统每年应对照系统图纸完成一次系统绝缘电阻及接地电阻的检查，以及对你便控制装置进行一次全项目的电能质量和保护功能的检查和实验。
总之，光伏系统的管理和维护室保证系统正常运行的关键，必须对光伏系统妥善管理，精心维护，规范操作，认真检查，发现问题及时解决，才能使得光伏系统处于长期稳定的正常运行状态，充分发挥光伏发电的社会和经济效益。
五、光伏发电系统的维护保养，电站应配备工具、仪表、技术材料等：
A 工具类：烙铁、扳手、螺丝刀、剥线钳、老虎钳、纸、笔。
B 仪表类：万用表、温度计。
C 材料类：空气开关、导线、棉丝、破布。
D 安全材料：橡皮手套、急救成套用品。
E 技术材料：产品说明书和维修手册。
