China  Science  & Technology  Overview
油气、地矿、电力设备管理与技术
光伏电站设备的可靠性分析
晏鑫
（国家电力投资集团有限公司西藏分公司，西藏拉萨850000）
摘要：光资源输入具有独特的波动性和间歇性，因此，建立一个精确可靠的模型成为光伏发电站的研究中心。在本文中，考虑 到光资源输入和系统故障状态的特性，提出了太阳能发电站的新可靠性模型。然后，分割系统的故障状态，计算对应概率如下。计算
发电系统故障概率的方法，两种类型的故障被配置，组合成光伏发电厂的可靠性状态矩阵。
关键词：光伏发电站；汇流箱；直流柜；逆变器；运行可靠性中图分类号：TM615
文献标识码：A  文章编号：1671-2064（2020）14）115-02
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W o
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⑵。
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
环境的问题叫
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
收稿日期：2020-06-21
作者简介：晏鑫（1987—），男，西藏拉萨人，本科，工程师，研究方向：新能源发电技术应用、电力技术及安全生产管理。
2020年7月下 第14期 总第338期
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I 油气、地矿、电力设备管理与技术
China  Science  & Technology  Overview
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svg的类型有几种
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。
参考文献
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靠性的影响[J].华东电力,2013,41(09):1783-1789.
Reliability  Analysis  of  Photovoltaic  Power  Plant  Equipment
YANXin
(Tibet  Branch  of  State  Power  Investment  Group  Co.,Ltd., Lhasa  Tibet  850000)
Abstract:The  input  of  optical  resources  has  unique  volatility  and  intermittence. Therefore, an  accurate  and  reliable  model  has  been  established  and  become  the  research  center  of  photovoltaic  power  station. In  this  paper, a  new  reliability  model  of  solar  power  station  is  proposed  considering  the  characteristics  of  optical  input  and  system  fault  state. Then, the  fault  state  of  the  system  is  divided  and  the  corresponding  probability  is  calculated  as  follows. Two  types  of  faults  are  configured  to  form  the  reliability  state  matrix  of  photovoltaic  power  plant.
Key  words:photovoltaic  power  stationjcombiner  box;DC  cabinet;inverter;operation  reliability
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期

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