提高并网光伏电站运维管理水平

戚鹏

[摘要]随着经济的发展，光伏发电的迅猛发展对电力企业的运维管理提出了新的课题。基于此，文章对当前的并网光伏电站运维管理进行综合的分析，以期有效保障电站安全稳定运行，满足收益要求。

[关键词]并网光伏电站 运维管理 措施

[中图分类号] TU271.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-394-1

1并网光伏电站设备维修模式分析

1.1计划维修方式

计划维修作为一种预防性维修模式，在各种大型电站普遍推广使用，对保证设备处于良好状态取得了较好效果，例如核电站、火电厂、水电站的定期的预防性试验、大修、小修等。可以事先安排好设备的使用和检修时间，准备好维修所需的人、财、物等，缩短了维修时间，提高了维修质量。

1.2先进的设备诊断技术与状态维修

设备状态监测维修是借助先进的设备监测、故障诊断、信息化管理平台提供的信息，来判断设备的劣化程度，有计划地进行适当的维修。例如光伏电站监控中心项目所研发的软件平台，将集电站监控、故障诊断、信息化共享、操作票管理、设备管理等功能于一体。具备逆变器、汇流箱等设备的故障报警功能，为电站的状态检修提供一个平台。

2大型并网光伏电站运维管理中计算机监控系统的运用

2.1计算机监控系统网络结构

根据光伏发电的特点，计算机监控系统采用开放式分层分布系统，系统按照三层结构设计，由三层控制设备和两层网络设备组成，三层控制设备包括：现地层设备、控制层设备和场站层设备，网络层包括场站层网络和现地层网络。站控层设备需按变电站远景规模配置，控制层和现地层设备按本期实际建设规模配置。场站层和控制层设备布置在电站主控制楼内的计算机室及主控制室内，现地层设备分散布置在光伏电站各发电子方阵中。

2.2计算机监控系统配置

2.2.1场站层设备配置

计算机监控系统场站层设备的配置与常规变电站配置基本相同，其主要功能是接收控制层设备的所有上送数据，供运行人员监视，并与调度系统通讯。但并网光伏电站需配置光功率预测系统和功率控制系统。

场站层设备主要包括主机、操作员工作站、远动工作站等。主机双机冗余配置，监控主机用作站控层数据收集、处理。操作员站是站内监控系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作指导，操作控制命令的解释和下达。

2.2.2控制层设备配置

控制层设备的主要功能是：接收现地层设备的采集数据，整理后根据需要上送至场站层；同时接收场站层的控制指令，并下发指令至现地层设备。实现发电单元的实时数据库功能。

2.2.3现地层设备配置

现地层每个光伏发电方阵中设置通讯柜1面，可布置在逆变器室内，柜内配置数据采集装置1台，交换机、光电转换装置等。

汇流箱内设置监控装置采集直流断路器及熔断器状态、各路电流、电压等信号，对太阳电池组串工作状态及直流线路状态及线损进行监控和管理。

逆变器就地监控装置可监控逆变器直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、频率、功率因数、当前发电功率、日发电量、累计发电量、累计CO2减排量、每天发电功率曲线图、逆变器的运行状态和故障信息等。其故障信息至少应包括电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、直流电压过低、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、DSP故障、通讯失败。

箱式变电站内设测控装置，可测量箱变高低压侧电流、电压、箱变温度，监控箱变内高压侧熔断器动作信号、低压侧自动开关动作信号、变压器瓦斯等非电量信号。

3提高并网光伏电站运维管理水平

3.1提高电站经营者意识

提高电站管理水平，放在首要的是提高电站经营者的意识。电站经营者中分为两类，一类是自行出资电，自己经营，以获取发电效益为主要目的；另一类是由国家出资的示范项目或扶植项目，经营者依靠国家拨款建设电站，以发电效益为额外收入。

对于第一类经营者，电站经营者在电站建成后，实时了解电站的运行情况可以提高管理弹性。同时也可以提高电站发电量，增加收益，并可有效的延长设备的使用期限。对于第二类经营者，应以项目投资主管部门为主导，制定相应的管理政策，约束经营者行为，并定期检查，制定赏罚政策。例如：将管理规范、设备保养优良的电站给予其所发电能电价0.5～1%/kWh的上调。

3.2建立一支合格的电站管理队伍

电站管理队伍专人、专班，配备人员不在多，在精。配备人员可在2-3人，非工作日交替值班。并对管理对人员进行专门的培训。培训可分为岗前理论培训与实际操作培训。

岗前理论培训：包括太阳能光伏发电的基本原理、光伏电站的管理制度、光伏电站各种设备的工作原理和使用方法、光伏电站的数据记录方法、光伏设备的常见故障诊断及处理办法、气象资料的整理收集、基本数据的分析比对及报告的撰写等内容。

实际操作培训：包括光伏电站设备的设备操作、模拟故障的诊断及故障排除、设备保养维护基础知识、操作安全知识等。

3.3完善光伏组件的监测设备

根据Q/GDW 617-2011标准，每个光伏并网电站均设计并安装了符合GB/T 17883、DL/T 448要求的电量计量设备。设备按要求向电力部门提供并网状态、大气温度、太阳能辐照度、有功功率、无功功率、发电量、功率因素、接入点电压及频率、电流大小、变压器档位、主断路开关状态等指标。

为完善对整个光伏发电系统的监测，还应对太阳能光伏组件进行必要的监测，同时，结合输出功率可以监测太阳能光伏组件的衰变情况、组件是否损坏等数据。因此，在太阳能电站，特别是BIPV电站中，需将几块组件串联为一组，监测该组太阳能光伏组件发电情况。

参考文献

[1]孙燕玲.大型并网光伏电站对电网的影响分析[J].科技创新与应用，2013，36：292.

[2]管仁德，李建泉，张蓉，翟文杰.建筑光伏并网电站系统设计[J].大功率变流技术，2013，06：15-20.

[3]王民浩，谢小平，余荣祖，王霁雪，郭雁珩，易跃春，杨存龙，魏显贵，李伟宏，原向阳，曹海滨，庞秀岚.光伏电站信息化管理系统研发[A].中国电力企业联合会.电力行业信息化优秀成果集2013[C].中国电力企业联合会：，2013：5.