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光伏发电系统原理

太阳能电池板作为整个光伏发电系统的重要基本组成部分,可以吸收电能,然后完成电能的传递。在太阳能电池板的运行中,接收到的太阳能完成能量转换,然后通过输送装置储存在电池中,有效提高能量的使用,同时发挥驱动和负载的作用。


1光伏发电系统原理


1.1光伏发电系统的组成


光电控制系统一般由光伏组件方阵、逆变器、光电存储部分和交换并网控制系统组成。所有部分的重要功能包括:(1)光伏组件方阵:由多个光伏组件和分支组成的方阵。分支是光电阵列的基本部件。光伏组件方阵可视为中间介质,是连接太光和电源的装置,将收集到的太光转化为电源。(2)逆变器:承担整个控制系统的DC/AC变换功能,能准确控制变换电流、时间、相位、谐波浓度等关键指标,具有最大功率跟踪能力,是将整个光电方阵连接到控制系统的重要组成部分。(3)光电存储模块:由充电组和光伏充放电控制器组成,在“负荷调整、配套新能源互联网接入、补充线路损耗、能源补充、提高电能质量、单网操作、峰谷”等主要能力应用领域。(4)交换并网控制系统:由交换并网柜、升压变压器、SVG无功补偿设备和综合控制器组成。其重要功能是升压和劳动无功动态补偿调度通信。


1.2光伏发电系统的控制要求


光伏发电系统的主要问题是逆变器的控制。逆变器的控制直接决定了整个控制系统的效率。光伏发电系统的效率主要体现在光伏组件、逆变器和光电储能元件的效率上。整个光伏发电系统控制的重点是电池方块矩阵的最佳输出控制,重点是对输出功率最佳额定电流的有效管理,即控制功率的有效方法。在整个过程中,要实现最合理、最佳的控制,首先要充分考虑控制系统的抗干扰性能、最佳输出波形和失真。在光伏发电工作过程中,输出电流频谱、矩形波和相位应与电源控制系统中的电压输入频谱、矩形波和相位一致,并随着电源控制系统的调整和稳定工作。


2光伏设备与光伏组件之间的操作与维护


2.1光伏组件清洗问题


通过长期的应用,光伏发电系统中的部件和系统之间会产生大量的污垢堆积,这就要求人们每天对光伏组件进行清洁和梳理,以保持光伏组件的内部清洁。长期积累的污垢会对光伏电站的正常运行造成很大的危害。同时,由于污垢的存在,不仅能阻挡光伏组件的太阳能,还能抑制能量传递的实现。如果不清除太阳能电池板上的污垢,就会随着污垢的增加而自燃。这主要是因为污垢的导热系数很低,而且大量的污垢会导致太阳能电池板的加热问题,也容易产生自燃现象。这样会对光伏组件造成危害,从而提高出现问题的概率,带来巨大的损失。光伏组件的清洁工程必须经常、细致、彻底地做好。在我国目前的光伏组件清洗工程中,有四种最关键的清洗方法:(1)人工清洗,工作人员使用长途拖把,通过洗涤剂可以有效地去除污垢。光伏元件表面的相互碰撞也会产生静电现象,清除表面的所有污垢和污垢。但这会给部件造成负担,导致部件变形或损坏,也会阻碍太阳能的获取,大面积覆盖现象也可以降低部件对太阳能的吸收率。(2)人工清洗方法,采用低于0.4MPa的高压水,对准部件进行清洗,可有效减少人工清洗对部件造成的损坏。该技术的优点是可以有效地去除组件上的污垢,同时也可以减少遮挡区域导致太阳能吸收减少的问题。(3)需要专门的工程清洗车,在维修过程中,可以购买或租用。(4)通过人工智能进行清洁操作时,不仅可以清除模块上的污垢和污垢,还可以根据不同的气候进行快速彻底的清洁操作,如下雪。在人工智能的操作下,不仅可以减少操作时间,还可以不间断地完成任务。但主要缺陷是由于组件边缘,对机器人工作造成阻力。


2.2光伏组件的定期维护


由于世界各地的自然环境差异很大,粉尘等化学物质的积累率也差异很大,因此应根据具体的自然环境制定合理的保护方法。光伏组件的表面积灰和太阳能电池板的完整性是维护的关键点,根据特殊季节和某些自然灾害提出具体的维护对策,提高光伏组件的效率。


2.3光伏发电装置中电池的运行维护管理


在光伏系统的工作中,获得的太阳光经过电能转化并储存在电池中。在收集了周围的太阳辐射能并转化为电能后,就可以合理地储存在电池中。由于电池工作需要合理的温度,所以温度一般控制在5~25℃左右。如果周围环境温度达到可控范围,则采用通风方式控制温度;如果周围环境温度很低,则应进行保温管理。但由于电池的主要储存功能,对整个光伏系统的正常工作有稳定的影响,因此要密切关注充电情况。在目前的光伏控制系统中,采用阀控密封铅酸蓄电池,已成为储存用电的主要工具。它的优点是不需要太多的维护工作,只需要定期清洁,以调节室内环境温度。人员应密切观察电池的工作状态。长期应用后,系统会产生巨大的负荷,电池的电流会不断释放,需要密切观察其端子和外壳状况。一旦发现过热检测痕迹,必须有效解决。在定期检查蓄电池的过程中,除了检测螺钉是否松动外,还需要检测其功率传输能力,并及时更换和解决这些问题。同时,人员在操作过程中,要佩戴防电用具,以保证自身安全。由于渗漏经常发生在电池中,这被广泛提及为主要问题。当电池形状发生变化时,必须及时处理。经过仔细检测,人员可以及时处理问题,避免问题不断扩大。


2.4光伏发电装置中控制器和逆变器的运行和维护操作


控制器和逆变器作为能源的主要控制元件,对光伏发电系统的正常使用有很大的影响。在所有相关操作和维护过程中,控制器警示标志清晰可见,接线端子干燥无腐蚀,控制器内高温保险丝装置符合规定和相关规范,输送直流电的正负二极间电流不小于2欧姆,逆变器运行维护必须与控制器同步,特别注意接地安全和积灰管理。


2.5太阳能电池板的热点问题及处理


太阳能电池板长期工作容易产生热点,通常由灰尘、污垢和清洁划痕引起,部分区域的加热严重造成表面过热损伤。因此,对于这类问题,不仅要进行清洁和维护,还要从电池板内部开始,选择功能优良的附件,尽量减少热点的出现。


3结语


综上所述,在国家大力发展清洁能源的同时,如果在过去光伏资源开发积累的成功经验的基础上进一步加强研究和推广,将在更广泛的资源利用领域发挥重要作用。同时,利用光伏系统的基本原理和特点,对系统运行维护问题进行深入研究和讨论,通过处理手段和技术有效避免电斑现象引起的故障,提高光伏系统的应用和生产质量,为我国光伏电源产业奠定坚实的基础。


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