浅谈光伏电站的精细化运维

李培金

【摘要】光伏电站是与电网相连并向电网输送电能的光伏发电系统，该系统主要由太阳能电池方阵、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器及配电柜等控制系统与设备组成，光伏发电是利用电池组件中半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。本文通过浅谈光伏电站精细化运维的方法和维护措施，仅供业内人士参考。

【关键词】光伏电站；精细化运维

一、光伏电站精细化管理的重要意义

光伏电站精细化管理既是光伏企业向管理高效益的最终趋势，也是光伏电站管理实现现代化的必然要求。其核心内容和目标是通过提高发电设备技术效能，规范操作人员行为和发电流程，加强设备运行安全状态监控，最大限度利用好当地电能资源，降低发电企业生产管理成本，最大限度提升光伏电站运营经济效益。因而，包括企业对人、财、物、事诸方面的精细管理，对生产班组、职工个人生产行为、工作程序的严格规范，对发电生产设备检查检修、人员岗前培训教育、生产过程巡查监测、资金成本严格监控的精打细算等，具有实行全面管理、全员参与、全程监控的显著特征，是现代太阳能发电企业提升内部管理水平和经营效益的主要途径和方式，日益受到大家重视、研讨和推崇。

二、精细化运维方法

1.全球运维：基于云计算的集中运维中心：基于云计算平台，具备管理数十GW、数百电站的数据接入能力，支持25年、数百TB的数据存储，完备的权限控制和鉴权机制，保证数据安全；支持多电站接入、扩展接入新电站，将位于全国/全球不同位置的多个电站当作本地逻辑电站进行管理，分析各电站全年和各月发电计划完成情况、运维投入情况，辅助集团领导决策分析；汇总多个电站生产数据、融合分析，形成一整套跨电站的KPI指标来评估电站的运营情况，评估电站运行健康状态，快速找出短板、给出优化建议；前后方协通运维，集团专家可通过语言和实时视频指导现场工程师处理故障；

2. 智能运维：贯穿电站全生命周期、生产全环节的监控和管理，真正实现可视、可信、可观、可控：采用光伏终端及专用App辅助资产快速准确录入，记录全部资产的设备型号、厂家信息、电气拓扑、GPS位置信息，对每一块组件、每一个节点都做到可管理、可跟踪、可回溯；光伏电站生产全环节的监控，准确掌握从组串、逆变器、汇流箱、箱变、汇集站、升压变的多维生产状态信息，每MW子阵实时监测数据达到100kbps；采用大数据分析技术，对监控数据进行汇总分析，给出有针对性的优化建议，实现精细化运维、预防性运维；比如组件清洗建议等。

3.高效运维：从全局到细节逐层深入的可视化监控，可以对电站、区域、子阵、逆变器及组串的生产运营状态进行实时监控和显示，落后部件自动识别；故障精确定位和电站设备健康检查，提升故障闭环效率；以光伏终端和App为核心的新型移动运维，工作票及操作票移动化、电子化；引入无人机技术，实现大范围快速巡检，提升运维效率。而组串式逆变器方案能够精确监测逆变器的每一路组串电流、电压，数据采样精度达到0.5%以上，用于支撑不同组串之间、不同逆变器之间、不同光伏方阵之间的实时功率的采集和分析，可以及时发现故障和发电落后单元。更重要的是实时地直观地展现给运维人员，从而减少运维的人工参与，将结果以直观的方式及时推送。

4.光伏电站精细化管理之人员配置：配置运营领导及运营人员，50MW及以上规模配置运营人员10人，30MW-50MW规模配置运营人员8人，30MW以下规模配置运营人员4人，根据运营电站调度室数量及现场设备情况应做相应调整。

5.安全管理：强化安全生产，落实安全生产责任制。 严格落实上级会议精神，编制安全生产简报，严格执行《运规》、《安规》和《调规》，定期组织召开安全生产例会，牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，落实安全生产责任，强化安全管理，确保电站安全运行。其他主要工作有安全培训、安全检查及消缺整改、应急预案及演练、事故教训及分析等。

6.运行管理：结合电站实际情况，主要对从设备管理、人员管理、运行分析等制定管理流程图和标准，使安全生产管理更具有实用性、可操作性。具体措施：

1）加强运行人员在当值期间的监督职责，及时发现异常，防患于未然，并在专用记录本上作简要记录和签名；

2）严格执行两票三制，并对两票三制编写了详细的培训教材；

3）严格贯彻执行调度命令，当接到调度命令时，应复诵无误后应迅速执行。

三、做好项目交接及试运行工作

项目投产试运行阶段主要由技术部配合项目部做好以下几个方面的工作：

1.依据事先编制的“岗位职责划分”，明确项目部各人员的岗位责任及要求，完成电站启动前初步验收单元工程和分部工程的质量评定，并形成初步验收鉴定书；

2.整理上报电站发电系统主要设备参数、电气一、二次系统图、监控系统图，对电站电气主接线设备进行命名和编号；

3.对项目施工期各类图纸资料进行交接整理，对电站生产现场的全部设备及时建档，编制安全标识、标号等。

四、精心筹谋电站运维的需求

从政策变化、现有光伏电站监控软件、光伏电站投资集团的集团化需求三個方面来分析下光伏电站对监控、运维的需要。2012年到2013年政策发布多，更新快，每道政策发布前后都充满猜想和预测。但是政策的核心确围绕以下几个主题展开：1、政策补贴变化：2、分布式电站装机容量增加；3、电网准入制度的变化；其中核心政策以准入制度与补贴政策为主，这些政策的调整，都极大的鼓舞着中国清洁能源发电的迅速发展。特别是补贴方式的改变，争论和猜想都集中在每度电国家补贴多少，地方政府补贴多少，而对补贴方式大家都不再异议。确实，按发电量补贴更能契合电站的实际业务情况并且能够覆盖到电站的全生命周期，促进企业对电站进行精细化管理，全方位管理好电站，延长电站生命周期。使得生产企业、客户、政府都能够据此对自己的投资回报加以衡量，并且在推动企业精细化管理和运作上也能够有效度量以及起到很大的推动作用。

五、加强对光伏电站的维护

做好光伏电站运行与维护的安全适用、技术先进、经济合理，才能够保证光伏电站的正常运作和延长光伏电站使用寿命，提高经济效益。

首先，应保持光伏组件表面的清洁，就要求对其进行定期检查，发现问题及时调整或更换，使光伏方阵符合生产需要，防止意外事故发生；

其次，对直流汇流箱、直流配电柜进行定期维护，防止其断路器、保险等关键元器件故障，或柜体出现变形、锈蚀、漏水、积灰等现象，确保其性能稳定可靠；

再次，做好备品配件工作是及时消除设备缺陷，防止事故发生后，缩短事故抢修时间、缩短停运时间、提高设备可用效率，确保机组安全经济运行的重要措施。备品配件可分为事故备品、轮换备品和维护配件。

最后，开展高压配电柜，逆变器，交流配电柜、变压器及线路等维护故障，对其进行常规保养，确保使其保持正常运作，每年至少一次对数据传输系统中输入数据的传感器灵敏度进行校验，对光伏发电系统范围内设备进行预防性试验。定期开展预防性试验工作，是为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏；对设备进行的检查、试验或监测，是保证电气设备安全运行的有效手段之一。

综上所述，通过深入对太阳能资源指标、电量指标、能耗/损耗指标、设备运行水平指标及电站经营指标的分析，消除影响发电量的各种因素，以提高电站的发电量与综合效率；通过一整套自动化报表与规范化、标准化的运维程序，大大提升电站的整体运维效率与运维水平，确保全厂设备安全、经济、稳定运行及设备检修安全措施的正确无误，固化运维经验，使电站无人值守、少人值班模式得以逐步实现。