光伏電站運維中需要重視的問題

光伏電站作為重要資產(chǎn)，其運維的重要性不言而喻，從運維的角度，對于企業(yè)自行建設(shè)并且持有的，或工程外包給第三方但自己持有的電站，在建設(shè)的整個過程，從前期項目開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計、施工和竣工驗收等關(guān)節(jié)需要運維人員進行把控，包括電站由總包方移交給業(yè)主的時候涉及到的一些前期資料、技術(shù)資料(含設(shè)備資料、驗收文件、合同和財務(wù)文件)等。另外對于收購的電站，上述需要的資料文件，涉及的相關(guān)手續(xù)和合同等必須完整，同時還需要對電站的整體質(zhì)量進行檢測和評估，需要整改的工作也應(yīng)在移交前完成。然而縱觀現(xiàn)實情況，電站運維會面臨各種困難，如施工方配合不佳，問題整改拖延，電站質(zhì)量參差不齊，低效組件濫竽充數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計諸多不合理，施工質(zhì)量嚴重等等問題一直縈繞在運維人員的心頭，這些問題需要引起我們的重視。

對于已經(jīng)接手的電站，首先需要根據(jù)自身電站和人員配備情況，制定合理的運維分工和科學(xué)的管理制度，如生產(chǎn)運行制度，安全管理制度，應(yīng)急消防制度，設(shè)備運行規(guī)程等，其中生產(chǎn)運行制度所規(guī)定的日常巡檢工作，定期巡檢和特殊情況下巡檢是必不可少的，可以及時掌握電站的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或潛在的問題，確保正常發(fā)電。安全管理貫穿運維的全過程，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)驗有限，需要熟練人員對其進行培訓(xùn)，對于高壓電氣部分，還需要有高壓作業(yè)進網(wǎng)許可證方可持證上崗。

光伏電站運行中，直流側(cè)和交流側(cè)均會產(chǎn)生故障，對于逆變器、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，故障可從可后臺監(jiān)控實時運行狀態(tài)看到。而對于直流側(cè)方陣組串，由于其組串?dāng)?shù)量較多，故障不容易被發(fā)現(xiàn)，且發(fā)生故障頻次較多，對發(fā)電量影響占重要位置，同時這部分也存在一定的發(fā)電量可提升空間，需要運維人員去關(guān)注。如圖1所示為電站上各設(shè)備發(fā)生故障頻次和比例統(tǒng)計曲線，由圖可見，組件、匯流箱和逆變器出現(xiàn)的總故障頻次占總故障比例的90%左右，而電纜、箱變、土建和升壓站等方面的故障占比較小。組件問題如組件松動、熱斑失效、玻璃破裂、接線盒二極管失效等，這些問題除了施工未緊固壓塊帶來組件松動外，其余主要和自身質(zhì)量有關(guān)。

圖1 電站問題分類

匯流箱主要集中在熔斷器燒毀(保險絲質(zhì)量或選用的熔斷器額定電流過小)、斷路器問題(如發(fā)熱、跳閘)、通訊異常(含匯流箱通訊采集模塊損壞問題)、接線端子發(fā)熱(端子松動，電阻過大)、支路故障(接地故障、過流)、直流拉弧等問題，參考圖2。

圖2 匯流箱常見故障

逆變器主要集中在模塊(主板)故障(一般由于排風(fēng)系統(tǒng)不良，機柜溫度過高造成)、模塊過溫(模塊自身散熱問題)、風(fēng)扇損壞問題、熔斷器燒毀、煙感器故障、斷路器跳閘、啟動異常、接地故障等。直流電纜主要集中在接地故障、絕緣皮破損(施工引起或車輛碾壓)、電纜頭擊穿問題、電纜發(fā)熱(設(shè)計院設(shè)計和實際不符，線徑較小，發(fā)熱將難以避免)、短路等，如施工時外皮破損，埋深較淺，特別有些地面電站土質(zhì)為砂石地，若電纜埋深較淺，運維車輛經(jīng)過時，很容易碾壓到電纜致其破損，需要運維在巡檢時及時發(fā)現(xiàn)處理。其他的問題如電站基礎(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。

在電站運行期間，上述常見故障可能在未來運行期間又重復(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行分析和分類整理，發(fā)生故障后第一時間處理，對故障頻發(fā)區(qū)域加強巡檢，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、解決過程對于運維人員來說，也是提高自身能力的途徑之一。

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，在這樣的背景下，為電站運維量身打造的電站營維系統(tǒng)應(yīng)運而生，它不僅減少了運維人員的工作量，而且系統(tǒng)功能也非常強大，像數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析(氣象數(shù)據(jù)、發(fā)電量統(tǒng)計、PR分析、設(shè)備運行)、組串故障定位、告警中心、缺陷管理、自動化報表管理等功能。其中數(shù)據(jù)是營維系統(tǒng)的關(guān)鍵，如匯流箱組串電流、電壓數(shù)據(jù)，逆變器實時電壓、發(fā)電量、實時功率等數(shù)據(jù)，還包括箱變、高壓側(cè)、并網(wǎng)點等關(guān)鍵點的實時數(shù)據(jù)。營維系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使得電站的運維更加高效，是非常有效的技術(shù)手段。但是日常的巡檢工作還是需要繼續(xù)進行，因為有些問題對于營維系統(tǒng)來說是盲點，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時監(jiān)測手段，如果持續(xù)高溫，會帶來安全隱患，運維人員一般通過紅外熱像儀對光伏區(qū)和升壓站的設(shè)備端子進行紅外掃描，去查找溫度異常點，將隱患消除在萌芽之中。

本篇主要介紹電站運維需要注意避免的一些問題，以及日常發(fā)生的故障，由于篇幅有限，故障問題未深入分析，后續(xù)文章繼續(xù)介紹運維的相關(guān)內(nèi)容，同時也希望和業(yè)界朋友一起相互探討研究。