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分布式光伏电站现场检测技术要点研究

秦乐
  
安防科技
2021年14期
南京飞兆电子科技有限公司 江苏 南京 210000

摘要:分布式光伏发电属于一种新型的、发展前景相对较为广阔的发电以及能源综合应用的形式,主要提倡就近并网以及发电就近应用的原则,不仅可以提高相同规模光伏电站的实际发电量,也能有效解决电压在长途运输和升压环节的耗损问题,所以目前属于一种环保性、清洁性相对较高的新型能源。本文主要针对分布式光伏电站在现场检测技术层面进行研究,然后基于此,分析了一系列检测要点,以供参考。

关键词:分布式光伏电站;现场检测;检测技术

前言:目前,在面临能源、环境的双重压力下,我国针对新能源在开发以及应用层面予以了更高层次的重视,并颁布了相应的鼓励政策,由此为光伏发电技术的大力发展以及创新提供了有力支持,在此基础上分布式的光伏发电系统得到了大范围的应用以及推广,但在具体运行环节中存在较多问题亟待解决。所以,针对分布式的光伏电站,在现场检测技术层面进行分析以及研究,不仅能够提升检测数据的精准性,同时也能够推动光伏系统建设的长远发展。

1  现场检测的主要内容

按照有关标准的具体需求,同时按照光伏发电系统、光伏发电、配电网的不同特征,比如天气突然出现转变,导致光伏系统的发电量发生瞬时转换,有可能形成一些不稳定的因素等,所以需要针对电网分布网络展开有效的研究,在测试环节对内容产生主要影响的因素,具体如下:

1.1 孤岛保护

主要包含:被动岛的保护性能,以及主动防御岛的保护性能检测。在孤岛上主要是对发电系统,在保护层面的性能进行有效监测。

1.2 电压以及频率出现的异常响应

主要包含:对过电压、频率在断裂时间层面的检测,和电压以及频率的检测。主要是对电力系统在暂态系统层面的性能进行有效检测。

1.3 电力特性

主要包含:光伏电站的输出功率、温度、辐照强度等,对发电系统在输出层面的实际功率,以及电能在转换层面的性能进行有效测试。光伏系统在输出上面的功率,主要的测量方式是温度转变方式、辐照强度的变化。

2  分布式光伏电站中现场检测技术的要点

2.1 明确检测的关键点

分布式的光伏电站应用范围相对较广,建设场地周遭环境复杂程度较高,比如厂房屋面、滩涂荒地、鱼塘、水库等,由于场地周遭环境复杂程度相对较高,从而给现场检测工作带来了诸多难题。针对光伏电站现场进行检测工作期间,首先需要克服各种困难,其次需要确定关键核查点。电厂现场检测技术主要内容包含:关键设备的购买合同,审查各种类型的资格证书,测试电站的电气安全,检测电站、气象站中的专项数据,核查电站的施工质量,审查关键设备,审查有关文件等。按照不同形式的电站项目,适当增加或删减检测的关键点,构建有针对性的检测规划,针对有关工作人员在现场检测工作层面做好相应的技术培训,尽可能与现场工作人员、维修人员,相互之间进行有机的协调配合。

2.2 分析技术要点

2.2.1 在建设电站的现场检测要点

2.2.1.1组件专项

此设备属于分布式光伏电站中的核心装备,光伏组件需要着重对其进行检查,一般情况下组件在出厂环节需要对其进行核查,针对出现严重裂痕的产品需要予以丢弃,但一部分电站在施工、安装、装卸、运输等环节,都会对组件造成不同程度的损坏,由于现场管理工作水平相对较低,已经被损坏的光伏组件没有及时清除出现场。没有隐裂或者发生轻微隐裂的组件,与检测环节产生严重隐裂的组件,不能够按照同等的比例对参数进行计算。

2.2.1.2 施工现场目测

在施工现场需要对施工方案的执行状况、施工工艺进行目测,施工环节采取的有效管控措施,是电站建成质量提升的主要保障。

2.2.1.3 检查文件

检查文件列表的可靠性以及真实性,着重针对合同条款的具体内容、购买清单进行有效核查,浏览电站作业有关指导文件,以及电站的运行维护质量工作记录等内容。

2.2.1.4 施工质量

在施工现场针对方位角、组件、倾角、离地高度、阵列间距进行合理设计。其中,水泥桩的实际尺寸需要当作主要参数,起到分析、比对的作用,同时对钢架构材料的号码标识进行有效核查,另外确定架构设计的抗风险能力。

2.2.1.5 开关站

对开关站进行检查期间,需要确定站点中是否预留,足够的生活、空调的独立走线,检查开关站中所有变压器的保护设备,检查环境仪器有关传感器的协调配合性。

2.2.1.6检查安全性

针对绝缘保护的各项施工状况进行有效检查,对箱变低压侧断路器在绝缘挡板的安装层面进行核查;检查开关盒的开关操作手柄,与接线端相互之间的安全间隔,如果不符合有关标准,有无添加绝缘面板;交流电缆是否应用的铠装电缆;组装支架、管桩、桩头在焊接层面,是否应用水泥砂浆、混凝土的包封方式。

2.2.1.7光伏本体

着重核查箱变自供电压变压器是否满足容量标准,通常情况下此问题在设计环节都已经对其进行合理解决,但是一部分施工企业,并没有按照设计需求执行有关内容,所以针对在建电站开展现场检测工作环节时,需要将其作为技术专项单独进行核查。

2.2.1.8 审查施工图纸

在建电站与已经完成并网的电站存在不同之处,按照当前有关标准对施工图纸、评估记录等文件进行有效核查,确定项目电压的实际等级,确定开关站点、线路路径、侧间保护装备等,是否符合有关标准。图纸审查的主要内容是,监控施工图纸、电气施工图纸、总体平面图布置图纸、光伏区域支架架构的施工图纸等。

2.2.2 完成并网的发电站的检测要点

完成并网的光伏发电站,在现场检测环节的技术要点,与正在建设的技术要点,在数据层面基本类似,新增环节主要是针对电站在运行层面的数据,进行有效的收集以及提取,获取气象站的具体工作数据,针对电站在运维质量层面的工作记录进行提取。数据在具体提取环节需要严格注意,对数据的有效性和备份进行有效筛查,没有经过现场筛查的文件以及数据,不允许在报告中应用。

2.3 设备的检测以及校准

检测机构需要针对现场检测设备,定期开展校验、送检,由此让设备的有效性得到合理保证,最终确保数据在提取环节的精准性。

3  现场检测技术的实际应用案例

为了对上述现场检测技术的可行性进行合理分析,由此引入工程实例对其进行针对性的分析,在某光伏发电系统中,容量为350千瓦电压的等级是400伏,在并网层面一共配置了三个单元,包含一个1500千瓦的单元,和两个1000千瓦的单元,两个1000千瓦的单元,在组成层面分别包含一台1000千瓦的逆变器,一个150千瓦的单元,是在配置层面增加了一台50千瓦的逆变器,从而形成并联。现场检测的具体情况如下:

3.1 检测防孤岛保护能力

以各个品质因素作为主要变量,针对各自的断网时间进行有效确定,数据结果最终显示,伴随功率因素的不断转变,防孤岛保护能力会存在不同程度的差异。具体来讲品质因数Q的数值为1时,无电网在失电之后的孤岛现象,逆变器无法对其进行检测,按照此特征对逆变器出现的孤岛现象,在检测层面存在盲点,即表示品质因数的数值是1;品质因数等于0.93时,环境整体会发生转变,50千瓦的逆变器开始发生分闸的现象,然后随之1千千瓦的逆变器也发生了分闸动作;品质因数等于0.15时,上述提到的两台逆变器,都不会再继续保持运行状态。

综合上述试验分析结果可得,现场检测技术在应用之后,能够对逆变器预防孤岛的保护能力进行有效、精准的评估;为了提升孤岛现象的检出效率,逆变器在设置层面能够应用并联的方式,同时逆变器在运行层面的可靠性、稳定性也会得到合理提升。

3.2 测试异常响应的性能

重点思考频率以及电压两个参数,此处以150千瓦的并网单元作为案例,对其进行分析,对电压数值、频率进行有效调节,分别研究各自不同条件下发生的断网时间,按照测试所获取的结果,针对系统在相应层面的特征进行有效的评估判断。

最终数据结果表明,150千瓦的并网单元中匹配了两台逆变器,而且在性能体现层面存在相对比较明显的差异,在分闸层面存在不同的时间;在各个类型的测试点中,一部分测试结果没有符合相应的具体需求,本质原因是,逆变器的内部有关控制程序出现不同程度的差异,就此角度而言,分布式光伏电站在设计环节,需要着重思考对逆变器控制程序进行优化以及完善。

3.3 检测功率特性

着重思考无功功率系统、总辐照强度、环境温度等重点参数,按照检测数据的形成态势图、评估系统功率特征的转变状况,最终可以发现有功功率、总辐照强度,在变化层面会展现出相似的态势,辐照强度相对较低的状况下,无功功率会发生相对比较显著的波动;有功功率产生转变之后,针对逆变器在输出的无功功率层面,会形成一定程度的影响,最终导致的结果就是此数值相对偏低。

结束语:综上所述,在分布式的光伏发电技术研发环节,现场检测技术的应用具有极其重要的意义,应用现场检测技术能够合理检测出,光伏并网在具体应用环境存在的出的问题,从而为系统优化、保护提供有力的参考依据。目前,针对现场检测技术的应用方式、技术原理、主要内容等进行深层次的分析,能够为此技术的推广以及应用奠定有力基础,从而推动我国光伏发电技术实现深层次的发展。

参考文献

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