山地光伏电站优化方案研究应用与建议

王靓

【摘 要】 当前，我国在不断将建设山地光伏电站的规模扩大，在具体了解山地光伏电站的特征的基础之上，能够更好地分析山地光伏电站的应用、建设以及设计等方面，摒弃要细致化分析工程、安全、维护以及发电量等施工方面，这样可以积累更多设计山地点站更多的经验。本文探析了山地光伏电站优化方案研究应用与建议。

【关键词】 山地光伏电站 优化方案 研究应用 建议

我国当前越来越少存在具有很好的并网条件、地面开阔平整、日照好的土地资源，最常见的选择用来建设光伏电站的就是丘陵地形以及山地等。山地光伏的主要特点就是运维成本、运维难度、子阵分散以及山高坡陡、起伏地形不连续以及大小不一等，为了改善山地光伏电站的不利条件就需要确保电站的运行更加可靠以及安全，有效地将发电量提高，将运维的成本以及投资的成本降低，这样可以更加有助于将投资的整体收益提高。

1 山地电站设计

1.1 组件排布间距设计

光伏电站中影响发电量最主要的因素就是遮挡，在不断变化的起伏地形中，凸显出来的遮挡现象就越发明显。为了更好地避免出现遮挡以及减少遮挡现象的出现，就需要按照实际的地形状况来排布好组件之间的间距，这样能够更加有效地进行设计。设计的合理化能够更加有效地进行有限土地面积的应用，还可以将发生遮挡的状况减少，甚至是避免，这样更加有助于确保一定的发电量。

1.2 逆变器及汇流箱布局设计和箱变布局设计

组串式中主要的逆变器具有轻巧灵活的优势，其这样的优势能够更加适应山地电站子阵中不规则以及大小不一的特点[1]。箱变的布局设计、汇流箱以及逆变器会对施工的工程量造成直接性的影响，同时还会直接地影响到线缆功率损耗以及线酬量放入损耗。另外，布局设计的良好会直接地影响到现场的运维，尤其是好的布局设计会有效地促进现场的运维，将运维的总工作量减少，这样要可以将运维工作的难度降低，将运维的成本减少。

1.3 子阵内部直流布线设计

组串式逆变器有着很多路的MPPT，能够更加适应于山地地形起伏的主要特点，这样的应用可以将发电量提升。然而，在电站子阵的内部最主要的接线方法就是直流，这样的接线方法主要是按照大型地面电站的接线方法，实质上就是东西方向一整横排的组串连接着一台或者是很多台的逆变器，在特殊状况之下就可以槽跨排接线。在山地的起伏地形之中，西坡或者是东坡的组串上因为不同的位置状况，就会出现不同的遮挡时间以及遮挡程度。

2 电站施工

2.1 设备标识需统—规范

为了确保后期运维以及施工的质量，就需要在设计电站的过程中的线缆以及所有的设备进行编号，这样更加方便进行施工[2]。同时，现在有很多的汇流箱以及逆变器已经被标记，组串以及支架却不明确是否被标记，这样会对实际操作的精准度造成直接性的影响。

2.2 施工接线问题

在实际施工的过程中，最缺乏的就是施工的规范性问题以及施工出现错误等问题，在持续出现错误时，就会存在非常高风险的光缆故障，这样对发电站的运行安全会造成不良的影响。

3 监控与维护

在组串级的监控实现的过程中，项目监控发挥着至关重要的作用，同时也能够获取更加可靠以及精准的信息。在中控室中，运维人员可以实现在网上巡检光伏区的逆变器、以及所有组串的过程，同时也可以实现光伏区内所有逆变器、以及所有组串的状态运行的参数，在异常出现的时候，逆变器会自动转变成为报告警。在一定程度上，这样就可以有效地将工作量以及工作的难度降低至一定的程度[3]。

相关的研究结果显示，我国一半以上的光伏电站故障都产生于直流侧，这样的故障主要是属于组串级别。由此可知，在光伏区域内采用集中式的方案，电站的相关的工作人员会感觉最困难以及最棘手的问题之一就是组串的运维，以及直流汇流箱。在这个电站中也一样存在这样的问题。因为直流汇流箱具有十分高的故障出现率，常常出现非常不精准的监控数据信号，甚至有出现很多错误的数据信号，这样就会导致整个通信无法正常的进行，运维人员也不能够正常获取每个组串人员的工作状态，这样就算有异常的状况出现，也不能够及时地将出现的物体正常解决好[4]。由此可知，为了得到更加精准度的光伏区域每串人员工作的状态，现在最常使用的检测方法就是：将光伏区域内的各个直流汇流箱打开，并且通过电流钳表对每个组串中的工作电流进行测量，同时更好地确认每一个组串的实际状态。现在，通常情况下运维人员一起有八个，然而却一样很难实现全面检查每一个汇流箱、每一个光伏子阵的目标，同时也会增加各个组串之间的难度，现在巡检汇流箱的周期是半年一次。大部分的时间，组串工作状态以及汇流箱的工作状态都是未知的以及无法正常进行控制的，所以只要出现任何的故障，就会对电站发电站造成非常直接性的不良影响，甚至还会出现很多电站运行的安全风险。另外，现在再对组串式方案进行研究，发现其主要的节点比较少，同时直流环节也比较短，这样产生的风险以及故障相比于集中式都会比较小。同时，组串监控比较精准，这样就会大大地将存在的风险降低，更加有助于实现网上的运维，这样相关的工作人员也会显著减少，也会减少消耗以及投入的车辆等物资，电站也会相应地将运维成本大幅降低，将电站的整体收益提高。

4 结语

综上所述，在山地的电站中，最常使用的解决方案就是组串式逆变器，在很多的方面都提出了非常明显的优势，具有优势的主要方面就是安全方面、运维方面、发电量方面。这些优势在进行更好地优化以及设计规避工程中产生的问题时，细节方面常常会在电站以及发电量中具有十分重要的作用。同时，在实践研究的过程中，研究者也可以得出更多的施工经验以及注意事项，更加有助于开展下一次施工工作。

参考文献：

[1]高尚，祁新春，谢涛等.共直流母线光伏-混合储能发电系统及其双重滤波优化控制[J].电力系统保护与控制，2014（22）：264-265.

[2]郭延军，司德亮，何军等.大规模并网光伏电站逆变器室辅助电源供电方案研究[J].华东电力，2014（11）：102-103.

[3]李嘉琛.并网光伏电站中混合储能的控制与容量优化策略的研究[D].太原理工大学，2014.

[4]智腾飞，王金梅，周辰等.优化光伏阵列运行方式的光伏电站逆变器控制策略研究[J].电测与仪表，2014（25）：192-202.