提高并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理水平

戚鵬

[摘要]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，光伏發(fā)電的迅猛發(fā)展對(duì)電力企業(yè)的運(yùn)維管理提出了新的課題?；诖耍恼聦?duì)當(dāng)前的并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理進(jìn)行綜合的分析，以期有效保障電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足收益要求。

[關(guān)鍵詞]并網(wǎng)光伏電站 運(yùn)維管理 措施

[中圖分類號(hào)] TU271.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-394-1

1并網(wǎng)光伏電站設(shè)備維修模式分析

1.1計(jì)劃維修方式

計(jì)劃維修作為一種預(yù)防性維修模式，在各種大型電站普遍推廣使用，對(duì)保證設(shè)備處于良好狀態(tài)取得了較好效果，例如核電站、火電廠、水電站的定期的預(yù)防性試驗(yàn)、大修、小修等?？梢允孪劝才藕迷O(shè)備的使用和檢修時(shí)間，準(zhǔn)備好維修所需的人、財(cái)、物等，縮短了維修時(shí)間，提高了維修質(zhì)量。

1.2先進(jìn)的設(shè)備診斷技術(shù)與狀態(tài)維修

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修是借助先進(jìn)的設(shè)備監(jiān)測(cè)、故障診斷、信息化管理平臺(tái)提供的信息，來判斷設(shè)備的劣化程度，有計(jì)劃地進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修。例如光伏電站監(jiān)控中心項(xiàng)目所研發(fā)的軟件平臺(tái)，將集電站監(jiān)控、故障診斷、信息化共享、操作票管理、設(shè)備管理等功能于一體。具備逆變器、匯流箱等設(shè)備的故障報(bào)警功能，為電站的狀態(tài)檢修提供一個(gè)平臺(tái)。

2大型并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用

2.1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)光伏發(fā)電的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布系統(tǒng)，系統(tǒng)按照三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由三層控制設(shè)備和兩層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，三層控制設(shè)備包括：現(xiàn)地層設(shè)備、控制層設(shè)備和場(chǎng)站層設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)層包括場(chǎng)站層網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)地層網(wǎng)絡(luò)。站控層設(shè)備需按變電站遠(yuǎn)景規(guī)模配置，控制層和現(xiàn)地層設(shè)備按本期實(shí)際建設(shè)規(guī)模配置。場(chǎng)站層和控制層設(shè)備布置在電站主控制樓內(nèi)的計(jì)算機(jī)室及主控制室內(nèi)，現(xiàn)地層設(shè)備分散布置在光伏電站各發(fā)電子方陣中。

2.2計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置

2.2.1場(chǎng)站層設(shè)備配置

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)場(chǎng)站層設(shè)備的配置與常規(guī)變電站配置基本相同，其主要功能是接收控制層設(shè)備的所有上送數(shù)據(jù)，供運(yùn)行人員監(jiān)視，并與調(diào)度系統(tǒng)通訊。但并網(wǎng)光伏電站需配置光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)和功率控制系統(tǒng)。

場(chǎng)站層設(shè)備主要包括主機(jī)、操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站等。主機(jī)雙機(jī)冗余配置，監(jiān)控主機(jī)用作站控層數(shù)據(jù)收集、處理。操作員站是站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的主要人機(jī)界面，用于圖形及報(bào)表顯示、事件記錄及報(bào)警狀態(tài)顯示和查詢，設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導(dǎo)，操作控制命令的解釋和下達(dá)。

2.2.2控制層設(shè)備配置

控制層設(shè)備的主要功能是：接收現(xiàn)地層設(shè)備的采集數(shù)據(jù)，整理后根據(jù)需要上送至場(chǎng)站層；同時(shí)接收?qǐng)稣緦拥目刂浦噶?，并下發(fā)指令至現(xiàn)地層設(shè)備。實(shí)現(xiàn)發(fā)電單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫功能。

2.2.3現(xiàn)地層設(shè)備配置

現(xiàn)地層每個(gè)光伏發(fā)電方陣中設(shè)置通訊柜1面，可布置在逆變器室內(nèi)，柜內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集裝置1臺(tái)，交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換裝置等。

匯流箱內(nèi)設(shè)置監(jiān)控裝置采集直流斷路器及熔斷器狀態(tài)、各路電流、電壓等信號(hào)，對(duì)太陽電池組串工作狀態(tài)及直流線路狀態(tài)及線損進(jìn)行監(jiān)控和管理。

逆變器就地監(jiān)控裝置可監(jiān)控逆變器直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、逆變器機(jī)內(nèi)溫度、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、累計(jì)CO2減排量、每天發(fā)電功率曲線圖、逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息等。其故障信息至少應(yīng)包括電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、直流電壓過高、直流電壓過低、逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路、散熱器過熱、逆變器孤島、DSP故障、通訊失敗。

箱式變電站內(nèi)設(shè)測(cè)控裝置，可測(cè)量箱變高低壓側(cè)電流、電壓、箱變溫度，監(jiān)控箱變內(nèi)高壓側(cè)熔斷器動(dòng)作信號(hào)、低壓側(cè)自動(dòng)開關(guān)動(dòng)作信號(hào)、變壓器瓦斯等非電量信號(hào)。

3提高并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理水平

3.1提高電站經(jīng)營(yíng)者意識(shí)

提高電站管理水平，放在首要的是提高電站經(jīng)營(yíng)者的意識(shí)。電站經(jīng)營(yíng)者中分為兩類，一類是自行出資電，自己經(jīng)營(yíng)，以獲取發(fā)電效益為主要目的；另一類是由國(guó)家出資的示范項(xiàng)目或扶植項(xiàng)目，經(jīng)營(yíng)者依靠國(guó)家撥款建設(shè)電站，以發(fā)電效益為額外收入。

對(duì)于第一類經(jīng)營(yíng)者，電站經(jīng)營(yíng)者在電站建成后，實(shí)時(shí)了解電站的運(yùn)行情況可以提高管理彈性。同時(shí)也可以提高電站發(fā)電量，增加收益，并可有效的延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限。對(duì)于第二類經(jīng)營(yíng)者，應(yīng)以項(xiàng)目投資主管部門為主導(dǎo)，制定相應(yīng)的管理政策，約束經(jīng)營(yíng)者行為，并定期檢查，制定賞罰政策。例如：將管理規(guī)范、設(shè)備保養(yǎng)優(yōu)良的電站給予其所發(fā)電能電價(jià)0.5～1%/kWh的上調(diào)。

3.2建立一支合格的電站管理隊(duì)伍

電站管理隊(duì)伍專人、專班，配備人員不在多，在精。配備人員可在2-3人，非工作日交替值班。并對(duì)管理對(duì)人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)。培訓(xùn)可分為崗前理論培訓(xùn)與實(shí)際操作培訓(xùn)。

崗前理論培訓(xùn)：包括太陽能光伏發(fā)電的基本原理、光伏電站的管理制度、光伏電站各種設(shè)備的工作原理和使用方法、光伏電站的數(shù)據(jù)記錄方法、光伏設(shè)備的常見故障診斷及處理辦法、氣象資料的整理收集、基本數(shù)據(jù)的分析比對(duì)及報(bào)告的撰寫等內(nèi)容。

實(shí)際操作培訓(xùn)：包括光伏電站設(shè)備的設(shè)備操作、模擬故障的診斷及故障排除、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)、操作安全知識(shí)等。

3.3完善光伏組件的監(jiān)測(cè)設(shè)備

根據(jù)Q/GDW 617-2011標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)光伏并網(wǎng)電站均設(shè)計(jì)并安裝了符合GB/T 17883、DL/T 448要求的電量計(jì)量設(shè)備。設(shè)備按要求向電力部門提供并網(wǎng)狀態(tài)、大氣溫度、太陽能輻照度、有功功率、無功功率、發(fā)電量、功率因素、接入點(diǎn)電壓及頻率、電流大小、變壓器檔位、主斷路開關(guān)狀態(tài)等指標(biāo)。

為完善對(duì)整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，還應(yīng)對(duì)太陽能光伏組件進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)，同時(shí)，結(jié)合輸出功率可以監(jiān)測(cè)太陽能光伏組件的衰變情況、組件是否損壞等數(shù)據(jù)。因此，在太陽能電站，特別是BIPV電站中，需將幾塊組件串聯(lián)為一組，監(jiān)測(cè)該組太陽能光伏組件發(fā)電情況。

參考文獻(xiàn)

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