光伏发电系统的运行和维护

高晓慧

摘要：我国在大力发展清洁能源的同时，在积累光伏发电经验的基础上不断深化和扩大，可以在更广泛的能源生产中发挥关键作用。同时，利用光电系统的原理和特点，对其运行和维护进行研究和探讨，并结合清洗方法和方法，有效减少热点现象造成的问题，从而提高光伏系统的运行和生产效率，为中国光伏能源的发展打下坚实的基础。

关键词：光伏发电系统;跑维修分析研究

1光伏发电系统的组成及原理

光伏发电系统实现光能到电能的转换，通常包括电池、光伏阵列、控制器、逆变器、配电柜和阳光跟踪系统等部分，其中还包括用于聚光的反射器和聚光镜。光伏方阵利用光伏模板形成特定形式，实现光能信号的捕获和积累。在光电伏效应的作用下，电池两端的电荷积累，形成的电荷在电池两端形成电动势，完成光能到电能的转换。电池可以实现电能的储存和放电。为了防止电能过度储存或严重放电，通常会增加控制器来保护电池的充放电过程，从而延长电池的使用寿命。为了实现从直流到交流的转换，通常需要增加逆变器。根据不同的应用要求，逆变器通常分为正弦波逆变器和方波逆变器。前者应用范围广，但成本相对较高。太阳跟踪系统可以捕捉太阳的变化，实现随太阳旋转的目的，确保发电效率的最大化。

2光伏系统中光伏组件的运行和维护

2.1光伏组件的清洁

光伏发电系统中的组件和结构在长时间使用后会造成大量灰尘积聚，这需要对光伏组件进行定期清洁和修整，以确保光伏组件和结构清洁。积聚的灰尘将对光伏电站的运行产生巨大影响，灰尘的出现不仅会阻止光伏组件吸收太阳能，还会阻碍热量的传导。

如果不及时清理太阳能电池板表面的灰尘，会导致太阳能电池板随着灰尘的增加而燃烧。这是因为灰尘的导热系数很低，很多灰尘会增加太阳能电池板的热量，会发生自燃。这将对光伏组件造成损坏，增加危险的可能性，并造成严重的经济浪费。应定期仔细清洁光伏组件。在目前我国光伏组件的清洗过程中，主要有四种清洗方法：（1）通过人工清洗，工作人员使用长距离拖把，使用清洁剂可以有效去除灰尘。利用布料与光电元件表面摩擦，可出现静电现象，将表面的灰尘和杂质清理干净。然而，它也会对组件施加压力，从而导致组件弯曲或损坏，同时也会阻碍太阳能的收集。较大的覆盖面积将减少组件对阳光的吸收。（2） 手动清洗法，使用压力小于0.4mpa的水管，配合部件清洗，可有效避免手动清洗对部件的损坏。这种方法的优点是，它可以有效地去除组件表面的灰尘，同时还可以减少由于覆盖区域而导致的太阳吸收问题。（3） 使用专业工程保洁车，在维修项目中，可以购买或租赁使用。（4） 使用机器人进行清洗，不仅可以对部件表面的灰尘和杂质进行清洗，还可以根据天气的变化，如下雪，实现快速全面的清洗工作。在人工智能的控制下，它不仅可以降低运营成本，而且可以连续工作。然而，主要的缺点是组件的边缘阻碍了机器人。

2.2光伏组件的定期检查

作为光伏系统的核心结构，光伏组件应定期检查。由于光伏组件由玻璃组成，及时更换和处理损坏的玻璃可以确保系统稳定运行。也可以根据其颜色的变化，判断接线盒是否完好和变形情况。

3光伏系统中电池的运行与维护

电池是储存电能的光伏系统的一部分。当光伏组件转换其吸收的太阳辐射能量时，转换后的电能由电池存储。应保证电池周围的环境在5℃至25℃之间最合适。当环境温度较低时，对电池采取隔热措施。电池不应经常更换，但也需要定期检查。当检测到的问题足以导致光伏设备电能传输受到影响时，也需要及时更换。值得注意的是，在更换电池的过程中需要绝缘手套。一般来说，电池中可能出现的最重要问题是电池泄漏、干燥或膨胀等问题。一旦出现类似情况，应及时处理，并在第一时间找到问题的原因，并检查根本原因。

4光伏系统中控制器和逆变器的运行和维护

在光伏系统的组成结构中，控制器和逆变器作为重要设备需要维护，应根据以下问题进行维护：（1）控制器上应有明显的警告标志。（2） 定期检查控制器，发挥接线端子的作用，锈蚀或腐蚀应立即处理;（3） 在控制器中，高压熔断器需要具有所需的标准。（4） 在控制器中，当有直流输出电源时，可以连接母线的正负端子，并且应有2Ω的绝缘电阻。在逆变器的维护过程中，应保持连接的完整性，及时处理结构中的灰尘、锈蚀和腐蚀。特殊天气引起温度变化时，应采取相应的应对措施，并保持警告标志的完整性和清晰性。（5） 如果逆变器停止工作，但没有找到相应的原因，则应对设备进行拍照和记录，并通过与制造商的沟通完成维修工作。此外，还要保持逆变器的清洁度，处理不同接线端子的情况，控制温度，以确保逆变器的稳定运行。

5热点现象的发生与避免

热点现象是在特定情况下，太阳能电池的表面很可能受到障碍物、灰尘、清洁痕迹等灰尘的影响，阻挡部分不能正常吸收太阳辐射能量和光能之间的电能转换，这些被覆盖部分会出现发热，温度会比其他正常温度高得多，未被遮挡，反过来，光伏组件表面部分烧毁，即出现热點现象。近年来，通过对热点的调查研究，发现光电元件中产生热点的条件有两个，即电池本身的内阻和暗电流。一方面，可以从源头开始具体的解决方案，清除可能阻挡光电元件的障碍物，尽可能减少热点现象。另一方面还可以控制反向电流和电池内部刀库。或者，可以选择成本更高、性能更好的部件，在清洁过程中对车辆或机器人进行高成本清洁，这将更彻底地清除污垢，还可能减少热点的发生。

6结论

总之，光伏发电具有清洁无污染、可再生、成本低、工作性能稳定等优点，通过分析其内部结构和运行维护中的注意事项，完成光伏发电系统的运行维护是非常重要的，可以大大降低光伏发电系统的故障率，推广光伏技术的应用，同时对保护环境、造福人类也具有深远的意义。

参考文献

[1]胡博.分布式光伏接入的配电系统运行优化研究[D].沈阳农业大学，2017.

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[3]徐瑞东.光伏发电系统运行理论与关键技术研究[D].中国矿业大学，2012.