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Woher kommt der Ausfall des Photovoltaik-Kraftwerks?

Kraftwerksverlust basierend auf dem Absorptionsverlust der Photovoltaikanlage und dem Wechselrichterverlust
Neben dem Einfluss von Ressourcenfaktoren wird die Leistung von Photovoltaikkraftwerken auch durch den Ausfall von Produktions- und Betriebsmitteln der Kraftwerke beeinflusst. Je größer der Kraftwerksanlagenverlust, desto kleiner die Stromerzeugung. Der Geräteverlust des Photovoltaikkraftwerks umfasst hauptsächlich vier Kategorien: Absorptionsverlust der quadratischen Photovoltaikanlage, Wechselrichterverlust, Stromsammelleitungs- und Kastentransformatorverlust, Boosterstationsverlust usw.

2021/12/20

(1) Der Absorptionsverlust des Photovoltaik-Arrays ist der Leistungsverlust vom Photovoltaik-Array über den Anschlusskasten zum DC-Eingangsende des Wechselrichters, einschließlich Ausfallverlust der Photovoltaikkomponenten, Abschirmungsverlust, Winkelverlust, DC-Kabelverlust und Combiner Kastenzweigverlust;
(2) Der Wechselrichterverlust bezieht sich auf den Leistungsverlust, der durch die DC-AC-Umwandlung des Wechselrichters verursacht wird, einschließlich des Verlusts der Umwandlungseffizienz des Wechselrichters und des Verlusts der maximalen MPPT-Leistungsverfolgungsfähigkeit;
(3) Die Stromabnahmeleitung und der Verlust des Kastentransformators sind der Leistungsverlust vom AC-Eingangsende des Wechselrichters über den Kastentransformator zum Leistungsmesser jedes Zweigs, einschließlich des Wechselrichterausgangsverlusts, des Kastentransformator-Umwandlungsverlusts und der innerbetrieblichen Leitung Verlust;
(4) Der Booster-Stationsverlust ist der Verlust vom Leistungszähler jeder Abzweigung über die Booster-Station bis zum Gateway-Zähler, einschließlich Haupttransformatorverlust, Stationstransformatorverlust, Busverlust und anderer Leitungsverluste innerhalb der Station.


Nach der Analyse der Oktoberdaten von drei Photovoltaikkraftwerken mit einem Gesamtwirkungsgrad von 65 % bis 75 % und einer installierten Leistung von 20 MW, 30 MW und 50 MW zeigen die Ergebnisse, dass der Absorptionsverlust der Photovoltaikanlage und der Wechselrichterverlust die Hauptfaktoren sind, die die Leistung beeinflussen des Kraftwerks. Unter ihnen hat die Photovoltaikanlage den größten Absorptionsverlust, der etwa 20 bis 30 % ausmacht, gefolgt von den Wechselrichterverlusten, die etwa 2 bis 4 % ausmachen, während die Stromsammelleitung und der Kastentransformatorverlust und der Boosterstationsverlust relativ gering sind. mit insgesamt etwa 2% entfielen.
Eine weitere Analyse des oben genannten 30-MW-Photovoltaikkraftwerks, dessen Bauinvestition etwa 400 Millionen Yuan beträgt. Die Verlustleistung des Kraftwerks betrug im Oktober 2.746.600 kWh, was 34,8 % der theoretischen Stromerzeugung entspricht. Bei einer Berechnung von 1,0 Yuan pro Kilowattstunde betrug der Gesamtverlust im Oktober 4.119.900 Yuan, was einen enormen Einfluss auf die wirtschaftlichen Vorteile des Kraftwerks hatte.

Wie man den Verlust von Photovoltaik-Kraftwerken reduziert und die Stromerzeugung erhöht
Unter den vier Arten von Verlusten der Ausrüstung von Photovoltaikkraftwerken sind die Verluste der Sammelleitung und des Kastentransformators und der Verlust der Boosterstation normalerweise eng mit der Leistung der Ausrüstung selbst verbunden, und die Verluste sind relativ stabil. Wenn das Gerät jedoch ausfällt, führt dies zu einem großen Leistungsverlust, daher ist es notwendig, seinen normalen und stabilen Betrieb sicherzustellen. Bei Photovoltaikanlagen und Wechselrichtern kann der Verlust durch frühzeitigen Bau und späteren Betrieb und Wartung minimiert werden. Die spezifische Analyse ist wie folgt.

(1) Ausfall und Verlust von Photovoltaikmodulen und Anschlusskastenausrüstung
Es gibt viele Photovoltaik-Kraftwerksanlagen. Das 30-MW-Photovoltaikkraftwerk im obigen Beispiel hat 420 Combiner-Boxen, von denen jede 16 Abzweigungen (insgesamt 6720 Abzweigungen) hat, und jede Abzweigung hat 20 Panels (insgesamt 134.400 Batterien) Board), die Gesamtmenge an Ausrüstung ist riesig. Je größer die Zahl, desto häufiger kommt es zu Geräteausfällen und desto größer ist die Verlustleistung. Häufige Probleme sind hauptsächlich durchgebrannte Photovoltaikmodule, Feuer am Anschlusskasten, gebrochene Batteriepaneele, falsches Schweißen von Kabeln, Fehler im Abzweigkreis des Anschlusskastens usw. Um den Verlust dieses Teils zu reduzieren, einerseits Andererseits müssen wir die Fertigstellungsabnahme stärken und durch effektive Inspektions- und Abnahmemethoden sicherstellen. Die Qualität der Kraftwerksausrüstung bezieht sich auf die Qualität, einschließlich der Qualität der Fabrikausrüstung, der Installation und Anordnung der Ausrüstung, die den Konstruktionsstandards entsprechen, und der Bauqualität des Kraftwerks. Andererseits ist es notwendig, das intelligente Betriebsniveau des Kraftwerks zu verbessern und die Betriebsdaten durch intelligente Hilfsmittel zu analysieren, um die Fehlerquelle rechtzeitig herauszufinden, Punkt-zu-Punkt-Fehlerbehebung durchzuführen und die Arbeitseffizienz des Betriebs zu verbessern und Wartungspersonal und reduzieren Kraftwerksverluste.
(2) Abschattungsverlust
Aufgrund von Faktoren wie Montagewinkel und Anordnung der Photovoltaikmodule werden einige Photovoltaikmodule blockiert, was die Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage beeinträchtigt und zu Leistungsverlusten führt. Daher muss bei der Planung und dem Bau des Kraftwerks verhindert werden, dass die Photovoltaikmodule im Schatten liegen. Gleichzeitig sollte, um die Beschädigung der Photovoltaikmodule durch das Hot-Spot-Phänomen zu verringern, eine angemessene Anzahl von Bypass-Dioden installiert werden, um den Batteriestrang in mehrere Teile aufzuteilen, damit die Batteriestrangspannung und der Strom verloren gehen proportional, um den Stromverlust zu reduzieren.


(3) Winkelverlust
Der Neigungswinkel der Photovoltaikanlage variiert je nach Verwendungszweck zwischen 10° und 90°, und der Breitengrad wird normalerweise ausgewählt. Die Wahl des Winkels beeinflusst zum einen die Intensität der Sonneneinstrahlung, zum anderen wird die Stromerzeugung von Photovoltaikmodulen durch Faktoren wie Staub und Schnee beeinflusst. Leistungsverlust durch Schneedecke. Gleichzeitig kann der Winkel von Photovoltaikmodulen durch intelligente Hilfsmittel gesteuert werden, um sich an Jahreszeiten und Wetter anzupassen und die Stromerzeugungskapazität des Kraftwerks zu maximieren.
(4) Wechselrichterverlust
Der Verlust des Wechselrichters spiegelt sich hauptsächlich in zwei Aspekten wider, einer ist der Verlust, der durch die Umwandlungseffizienz des Wechselrichters verursacht wird, und der andere ist der Verlust, der durch die MPPT-Maximalleistungsverfolgungsfähigkeit des Wechselrichters verursacht wird. Beide Aspekte werden durch die Leistung des Wechselrichters selbst bestimmt. Der Vorteil, den Verlust des Wechselrichters durch späteren Betrieb und Wartung zu reduzieren, ist gering. Daher wird die Geräteauswahl in der Anfangsphase des Kraftwerksbaus gesperrt, und der Verlust wird reduziert, indem der Wechselrichter mit besserer Leistung ausgewählt wird. In der späteren Betriebs- und Wartungsphase können die Betriebsdaten des Wechselrichters gesammelt und intelligent analysiert werden, um Entscheidungshilfen für die Geräteauswahl des neuen Kraftwerks zu liefern.


Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass Verluste in Photovoltaikkraftwerken enorme Verluste verursachen werden und der Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks verbessert werden sollte, indem zuerst Verluste in Schlüsselbereichen reduziert werden. Einerseits werden wirksame Abnahmeinstrumente eingesetzt, um die Qualität der Ausrüstung und des Kraftwerksbaus sicherzustellen; Andererseits ist es beim Betrieb und der Wartung von Kraftwerken erforderlich, intelligente Hilfsmittel einzusetzen, um das Produktions- und Betriebsniveau des Kraftwerks zu verbessern und die Stromerzeugung zu erhöhen.

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