光伏電站半年建成，運(yùn)維25年;作為動(dòng)輒幾億的重資產(chǎn)，運(yùn)維對光伏電站投資的回收至關(guān)重要!如何通過高效的運(yùn)維來提高電站的收益呢?

一、工程移交給運(yùn)維前的工作

光伏電站總包方(或施工方)移交給運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的資料要完整，主要包括：

1)前期資料：前期工作批復(fù)文件，如土地批復(fù)、環(huán)評批復(fù)、接入批復(fù)等;

2)技術(shù)資料：設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備技術(shù)資料、項(xiàng)目驗(yàn)收文件;

3)合同和財(cái)務(wù)文件：招投標(biāo)文件、設(shè)備與材料購買合同、各類費(fèi)用支出等;

對于收購的電站，在進(jìn)行盡調(diào)時(shí)，首先應(yīng)核實(shí)上述文件、涉及的相關(guān)手續(xù)和合同等資料的合法性、完整性、有效性;其次，需要對電站的整體質(zhì)量進(jìn)行檢測和評估，以保證電站移交前完成需要整改的工作。

二、電站運(yùn)維的準(zhǔn)備工作

運(yùn)維團(tuán)隊(duì)接手的光伏電站，首先需要根據(jù)自身電站和人員配備情況，制定合理的運(yùn)維分工和科學(xué)的管理制度，包含：

1)生產(chǎn)運(yùn)行制度、2)安全管理制度、3)應(yīng)急消防制度、4)設(shè)備運(yùn)行規(guī)程等;

1、生產(chǎn)運(yùn)行制度

應(yīng)對日常巡檢工作做出明確規(guī)定。定期巡檢和特殊情況下巡檢是必不可少的，可以及時(shí)掌握電站的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或潛在的問題，確保正常發(fā)電。

2、安全管理制度

安全管理貫穿運(yùn)維的全過程，包括合理使用安全工器具和安全操作規(guī)范等，以保障人身安全和設(shè)備安全。由于新手現(xiàn)場操作技能和故障判斷分析經(jīng)驗(yàn)有限，需要熟練人員對其進(jìn)行培訓(xùn)，對于高壓電氣部分，還需要有高壓作業(yè)進(jìn)網(wǎng)許可證方可持證上崗。

三、電站運(yùn)維中的故障分析

光伏電站運(yùn)行中，由于設(shè)備自身、天氣及其他不可抗力等因素，直流側(cè)和交流側(cè)均會(huì)產(chǎn)生故障。

經(jīng)對某西部地面電站持續(xù)跟蹤1年后發(fā)現(xiàn)，直流側(cè)(組件、匯流箱、逆變器、直流電纜)出現(xiàn)的總故障頻次占總故障比例的90%左右，而交流側(cè)(交流電纜、箱變、土建和升壓站)等方面的故障占比較小。

對西部某區(qū)域多個(gè)已經(jīng)正常運(yùn)行2年多的電站進(jìn)行監(jiān)測，全年因故障帶來的發(fā)電量損失最小的約0.18%左右，最大的占比約0.85%左右，光伏電站主要設(shè)備發(fā)生故障頻次和比例，如下圖所示。

(注：由于光伏電站個(gè)體差異較大，本案例數(shù)據(jù)并不具有廣泛代表性意義)。

圖1光伏電站上各設(shè)備故障柏拉圖曲線

逆變器、升壓站和匯集電纜，發(fā)生故障的頻率雖然較少，但是一旦發(fā)生故障，對發(fā)電量影響很大，故障可從可后臺(tái)監(jiān)控實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)看到，可以進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。

直流側(cè)方陣組串，由于其組串?dāng)?shù)量較多，發(fā)生故障頻次較多(占比73.5%)，因此對發(fā)電量影響非常大;但其故障不容易被發(fā)現(xiàn)，如果運(yùn)維人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可以顯著提升電站的發(fā)電量。

1、組件的主要故障

運(yùn)維過程中，組件出現(xiàn)的主要問題包括：組件松動(dòng)、熱斑失效、玻璃破裂、接線盒二極管失效等，

產(chǎn)生的主要原因：

1)施工未緊固壓塊帶來組件松動(dòng);

2)與組件自身質(zhì)量有關(guān)。

2、匯流箱的主要故障

匯流箱的主要故障和原因如下表所示：

1)熔斷器燒毀，主要由于保險(xiǎn)絲質(zhì)量或選用的熔斷器額定電流過小

2)斷路器發(fā)熱、跳閘

3)通訊異常(含匯流箱通訊采集模塊損壞問題)

4)接線端子發(fā)熱，主要由于端子松動(dòng)，電阻過大)、

5)支路故障，如接地故障、過流，出現(xiàn)直流拉弧等問題

上述5個(gè)問題的出現(xiàn)頻率參考圖2。

圖2匯流箱常見故障

3、逆變器的主要故障

1)一般由于排風(fēng)系統(tǒng)不良，機(jī)柜溫度過高造成模塊(主板)故障

2)模塊自身散熱問題造成模塊過溫

3)風(fēng)扇損壞問題

4)熔斷器燒毀

5)煙感器故障

6)斷路器跳閘

7)啟動(dòng)異常

8)接地故障等。

4、直流電纜的主要故障

1)接地故障

2)施工引起或車輛碾壓絕緣皮破損

3)電纜頭擊穿問題

4)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)和實(shí)際不符，線徑較小，導(dǎo)致電纜發(fā)熱

5)短路等

施工時(shí)如果電纜埋深較淺，特別有些地面電站土質(zhì)為砂石地，運(yùn)維車輛經(jīng)過時(shí)，很容易碾壓到電纜致其破損，需要運(yùn)維在巡檢時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。

5、其他的問題

電站基礎(chǔ)下陷，或者土地因雨水沖刷塌陷造成支架傾斜，有的未做防洪措施。戶外油性箱變主要有漏油、油位偏低、斷路器故障等問題。

6、電站故障小結(jié)

在電站運(yùn)行期間，上述常見故障可能在未來運(yùn)行期間又重復(fù)發(fā)生，或者又暴露出新的問題，我們需要做的就是通過以上類似的方法定期對故障進(jìn)行分析和分類整理，發(fā)生故障后第一時(shí)間處理，對故障頻發(fā)區(qū)域加強(qiáng)巡檢，盡量將故障損失減少到最小，另一方面，故障的發(fā)現(xiàn)、分析、解決過程對于運(yùn)維人員來說，也是提高自身能力的途徑之一。

四、電站智能運(yùn)維系統(tǒng)

隨著企業(yè)持有光伏電站的規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)的電站管理方法已經(jīng)不太適用，為電站運(yùn)維量身打造的電站營維系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它不僅減少了運(yùn)維人員的工作量，而且系統(tǒng)功能也非常強(qiáng)大，能夠完成：

數(shù)據(jù)采集與分析(氣象數(shù)據(jù)、發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、PR分析、設(shè)備運(yùn)行)

組串故障定位、告警中心、缺陷管理、自動(dòng)化報(bào)表管理等功能。

其中，數(shù)據(jù)采集與分析是營維系統(tǒng)的核心，采集和分析的數(shù)據(jù)包括：

匯流箱數(shù)據(jù)(組串電流、電壓)

逆變器數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí)電壓、發(fā)電量、實(shí)時(shí)功率等)

箱變、高壓側(cè)、并網(wǎng)點(diǎn)等關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

營維系統(tǒng)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使得電站的運(yùn)維更加高效，是非常有效的技術(shù)手段。

然而，必須強(qiáng)調(diào)的是：即使有了運(yùn)維系統(tǒng)，日常的巡檢工作還是需要繼續(xù)進(jìn)行!

有些問題對于營維系統(tǒng)來說是盲點(diǎn)，難以發(fā)現(xiàn)，如設(shè)備接線端子的溫度，目前還沒有有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測手段，如果持續(xù)高溫，會(huì)帶來安全隱患，運(yùn)維人員一般通過紅外熱像儀對光伏區(qū)和升壓站的設(shè)備端子進(jìn)行紅外掃描，去查找溫度異常點(diǎn)，將隱患消除在萌芽之中。