光伏電站專(zhuān)業(yè)運(yùn)維與管理

北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司2光伏電站的專(zhuān)業(yè)運(yùn)維3光伏電站的指標(biāo)化管理4系統(tǒng)總體架構(gòu)光伏電站生產(chǎn)運(yùn)維的特點(diǎn)并網(wǎng)逆變器根據(jù)電池組件接收太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的運(yùn)值維護(hù)人員少無(wú)專(zhuān)業(yè)運(yùn)維的發(fā)電量差異由于缺少質(zhì)量保證，可導(dǎo)致6.71%的發(fā)電量損失提高0.1~0.2%只有專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維理念才能確保高發(fā)電量專(zhuān)業(yè)監(jiān)控與分析系統(tǒng)非常必要先進(jìn)的控制中心非常必須及時(shí)的報(bào)警提醒規(guī)范的定期工作是需要的定期的數(shù)據(jù)分析如何建設(shè)一個(gè)安全高效的光伏電站內(nèi)部損耗少；？）維持高的發(fā)電效率；？）確保長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行；設(shè)備服務(wù)期限更長(zhǎng)。解決思路解決思路采用智能化信息管理手段固化經(jīng)驗(yàn)、指標(biāo)分析、規(guī)范管理是解決問(wèn)題根本之道1、電站故障智能分析診斷的有效工具2、自動(dòng)化工具、大數(shù)據(jù)分析、全面提高電站綜合效3、推動(dòng)規(guī)范化管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理的有效手段4、新建電站的設(shè)備選型、設(shè)計(jì)優(yōu)化依據(jù)，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步2光伏電站的專(zhuān)業(yè)運(yùn)維管理光伏電站運(yùn)行的主要工作監(jiān)視電站設(shè)備的主要運(yùn)行參數(shù)、統(tǒng)計(jì)電站發(fā)電量、接受電網(wǎng)調(diào)度指令。巡視檢查電站設(shè)備的狀態(tài)，檢查電池組件、支架的完好和污染程度、檢查電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令和檢修工作要求進(jìn)行電氣設(shè)備停送電倒閘操作。光伏電站的主要日常維護(hù)直流配電柜的維護(hù)逆變器的維護(hù)交流配電柜的維護(hù)變壓器維護(hù)電纜的維護(hù)匯流箱的維護(hù)組件與支架的維護(hù)如果發(fā)生故障，則電量損失較大；損這部分設(shè)備要確保正常穩(wěn)定運(yùn)行。且故障不易發(fā)現(xiàn)。損失電量的主要發(fā)高發(fā)電量的地方。光伏電站的損耗分析光伏電站的損耗分析光伏電站的損耗分析光伏電站主要影響發(fā)電量的設(shè)備逆變器匯流箱支路電流、電纜損耗組件接線盒、遮擋、虛焊、衰減等影響發(fā)電量的最終因素：匯流箱的支路電流影響發(fā)電量的最終因素：匯流箱的支路電流光伏電站提高發(fā)電量的具體手段——找到發(fā)電量低的逆變器——找到電流偏低的支路(1)及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電單元故障及分析輸出功率波動(dòng)離散率——刻劃逆變器輸出功率之間的差異程度（離散程度）如果離散率越小說(shuō)明逆變器運(yùn)行的一致性越好74#陽(yáng)光逆變器74#陽(yáng)光逆變器56#許繼逆變器56#許繼逆變器日發(fā)電量最大的逆變器——組串電流分布(日發(fā)電量最大的逆變器——組串電流分布(1)13:30最大電流:10.613A(3.24A)10.31A(2.94A)9.53A(2.16A)日發(fā)電量最大的逆變器——組串電流分布(日發(fā)電量最大的逆變器——組串電流分布(2)異常支路電流舉例——原因分析異常支路電流舉例——原因分析消除原因（1）后的電流分布光伏電站組件常見(jiàn)問(wèn)題光伏電站匯流箱常見(jiàn)問(wèn)題逆變器存在的問(wèn)題匯流箱常見(jiàn)問(wèn)題——支路排布線纜過(guò)于密集匯流箱常見(jiàn)問(wèn)題——支路排布線纜過(guò)于密集，檢測(cè)不便AB組件支架與接線問(wèn)題組件支架與接線問(wèn)題(1)組件混裝(3)泥土沉積及發(fā)熱(2)基礎(chǔ)沉陷造成的拉裂破壞(4)左右遮擋現(xiàn)場(chǎng)組件檢測(cè)HT的I-V400太陽(yáng)能電池IV特性測(cè)試儀光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（1）多晶組件-閃電紋單晶組件-閃電紋光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（2）光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（2）接線盒熔化接線盒損壞光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（3）光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（4）光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（4）光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（5）直流斷路器觸點(diǎn)燒毀匯流箱著火；時(shí)間：夏天的某日早上6光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（6）光伏電站的常見(jiàn)故障現(xiàn)象（6）連接頭燃燒斷裂，導(dǎo)致整個(gè)組串不工作組件損壞組件間連線未留伸縮長(zhǎng)度，有拉斷和因風(fēng)摩擦損毀絕緣并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)《GB50794-2012光伏發(fā)電站施工規(guī)范》電站驗(yàn)收指標(biāo)或運(yùn)維評(píng)價(jià)——組串電流離散率電站驗(yàn)收指標(biāo)或運(yùn)維評(píng)價(jià)——組串電流離散率根據(jù)逆變器組串電流的離散率，把逆變器分為四個(gè)等級(jí)：運(yùn)行穩(wěn)定的——離散率<=5%運(yùn)行良好的——5%<離散率<=10%運(yùn)行待提高的——10%<離散率<=20%運(yùn)行必須改進(jìn)的——離散率>20%光伏發(fā)電系統(tǒng)測(cè)試?yán)砟瞵F(xiàn)狀電站運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)電站驗(yàn)收測(cè)試現(xiàn)狀電站運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)電站驗(yàn)收測(cè)試設(shè)計(jì)電站建設(shè)期設(shè)計(jì)電站建設(shè)期電站驗(yàn)收測(cè)試電站運(yùn)行期月度檢年度檢季度檢電站運(yùn)行期月度檢年度檢季度檢---------------------------------->析 電站運(yùn)行維護(hù)檢測(cè)將來(lái)智能報(bào)表引擎-提供快捷準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)報(bào)表智能報(bào)表引擎-提供快捷準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)報(bào)表3光伏電站的指標(biāo)化管理光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)體系11太陽(yáng)能資源指標(biāo)3能耗指標(biāo)4設(shè)備運(yùn)行水平指標(biāo)5電站經(jīng)營(yíng)指標(biāo)3.1太陽(yáng)能資源指標(biāo)●●平均風(fēng)速●平均氣溫●相對(duì)濕度●水平面總輻射量●傾斜面總輻射量●日照時(shí)數(shù)3.1太陽(yáng)能資源指標(biāo)?平均風(fēng)速平均風(fēng)速是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速的平均值，通過(guò)光伏電站內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀測(cè)量得到。?平均氣溫平均氣溫是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀測(cè)量的光伏電站內(nèi)的環(huán)境溫度的平均值。?相對(duì)濕度相對(duì)濕度是指空氣中的絕對(duì)濕度與同溫度下的飽和絕對(duì)濕度的比值。?水平面總輻射量水平面總輻射量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)照射到水平面的單位面積上的太陽(yáng)輻射能量。單位：kWh/m2（或MJ/m2）。1kWh=3.6MJ?傾斜面總輻射量?jī)A斜面總輻射量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)照射到某個(gè)傾斜表面的單位面積上的太陽(yáng)輻射能量。日照時(shí)數(shù)也稱(chēng)實(shí)照時(shí)數(shù)，指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)120W/m2的時(shí)間總和。參照太陽(yáng)能資源指標(biāo)制定合理的績(jī)效方案月度獎(jiǎng)金計(jì)算公式：發(fā)電獎(jiǎng)金額=（月發(fā)電量/月理論發(fā)電量）X獎(jiǎng)金基數(shù)X獎(jiǎng)金系數(shù)其中：1）獎(jiǎng)金系數(shù)：經(jīng)理1.4、值長(zhǎng)1.2、員工1.0、實(shí)習(xí)0.82）月發(fā)電量：電站匯集母線各支路電能表計(jì)量的電量之和3）月理論發(fā)電量:?中國(guó)水平面太陽(yáng)輻射分布圖I測(cè)光傳感器的對(duì)比環(huán)境監(jiān)測(cè)儀對(duì)于輻射量的采集精度不響電站綜合效率評(píng)估。電量指標(biāo)用以反映光伏電站在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的出力和購(gòu)網(wǎng)電量情況。（共10個(gè)指標(biāo)）◆能量指標(biāo)◆規(guī)范化指標(biāo)?理論發(fā)電量理論發(fā)電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)入射到光伏方陣中的太陽(yáng)輻射按電池組件峰瓦功率轉(zhuǎn)換的發(fā)電量。?發(fā)電量發(fā)電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)光伏電站各支路電流表計(jì)量的有功電量之和。?上網(wǎng)電量上網(wǎng)電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)電站向電網(wǎng)輸送的全部電能，可從電站與電網(wǎng)的關(guān)口表計(jì)量處讀取。?購(gòu)網(wǎng)電量購(gòu)網(wǎng)電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)由光伏電站關(guān)口表計(jì)量的電網(wǎng)向光伏電站輸送的電能。?逆變器輸入電量逆變器輸入電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，光伏方陣中向逆變器輸入的直流電量，即逆變器直流側(cè)電量。?逆變器輸出電量逆變器輸出電量是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，發(fā)電單元出口處計(jì)量的交流輸出電量，即逆變器交流側(cè)電量。通過(guò)太陽(yáng)能資源指標(biāo)與電量指標(biāo)的對(duì)比，快速準(zhǔn)確了解電站運(yùn)行狀況3.3能耗指標(biāo)◆規(guī)范化指標(biāo)◆規(guī)范化指標(biāo)◆能量指標(biāo)3.3能耗指標(biāo)?廠用電量?綜合廠用電量升壓站內(nèi)電氣設(shè)備（包括主變、站用變損耗和母線等）和送出線路等設(shè)備?綜合廠用電率?光伏方陣吸收損耗光伏方陣吸收損耗是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，光伏方陣按額定功率轉(zhuǎn)換的直流輸出電量（理論發(fā)電量）與逆變器輸入電量的差值，光伏方陣吸收損耗包括組件匹配損耗、表面塵埃遮擋損耗、光譜失配損耗、角度損耗、MPPT跟蹤損耗、溫度影響以及直流線路損耗等。?逆變器損耗逆變器損耗是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，逆變器將光伏方陣輸出的直流電量轉(zhuǎn)換為交流電量（逆變器輸出電量）時(shí)所引起的損耗。?集電線路及箱變損耗集電線路及箱變損耗是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，從逆變器交流輸出端到支路電表之間的電量損耗。集電線路及箱變損耗包括逆變器出線損耗，箱變變換損耗和廠內(nèi)線路損耗等。?升壓站損耗升壓站損耗是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，從支路電表到關(guān)口表之間的電量損耗。升壓站損耗包括主變損耗、站用變損耗、母線損耗及其他站內(nèi)線路損耗。A電站B電站C電站光伏電站損耗分析（2）光伏電站損耗分析（2）A電站B電站C電站A電站7月21、22日負(fù)荷曲線3.4設(shè)備運(yùn)行水平指標(biāo)設(shè)備運(yùn)行水平指標(biāo)綜合效率=上網(wǎng)電量/理論發(fā)電量綜合效率是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，光伏電站上網(wǎng)電量與理論發(fā)電量的比值。光伏電站綜合效率受很多因素的影響，包括：當(dāng)?shù)販囟?、污染情況、光伏組件安裝傾角、方位角、光伏發(fā)電系統(tǒng)年利用率、光伏方陣轉(zhuǎn)換效率、周?chē)系K物遮光、逆變器損耗、集電線路及箱變損耗等。逆變器輸出功率的離散率（最佳運(yùn)維控制在5%內(nèi)）最大出力最大出力是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，電站并網(wǎng)高壓側(cè)有功功率的最大值。逆變器轉(zhuǎn)換效率逆變器轉(zhuǎn)換效率是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，逆變器將直流電量轉(zhuǎn)換為交流電量的效率。光伏方陣效率光伏方陣效率表示光伏方陣的能量轉(zhuǎn)換效率，即光伏方陣輸出到逆變器的能量（逆變器輸入電量）與入射到光伏方陣上的能量（按光伏方陣有效面積計(jì)算的傾斜面總輻射量）之比。光伏方陣效率表示光伏方陣轉(zhuǎn)換能量的能力，數(shù)值越高，表示光伏方陣轉(zhuǎn)換能量的能力越強(qiáng)。性能比性能比是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，逆變器輸出電量（逆變器交流側(cè)電量）與理論發(fā)電量之間的比值。性能比表示光伏系統(tǒng)由于方陣溫度、輻照的不完全利用、系統(tǒng)部件（包括匯流箱、直流柜、逆變器和直流線路）失效或故障引起光伏方陣額定輸出損失而引起的綜合影響。系統(tǒng)效率和各類(lèi)損失的影響系統(tǒng)效率和各類(lèi)損失包括：系統(tǒng)效率包括控制器、逆變器、變壓器等電氣設(shè)備的效率；各類(lèi)損失包括：光伏組件串并聯(lián)損失、電池板衰降、溫升損失、灰塵、遮擋、線路損失及其它損失。舉例計(jì)算并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率：效率/損失組件串并聯(lián)損失溫升損失線路損失灰塵/遮擋逆變器變壓器其它設(shè)備效率數(shù)值2%95%98%99%系數(shù)98%90%97%99%95%98%99%總體效率0.98×0.90×0.97×0.99×0.95×0.98×0.99=0.781PRPR是英文名詞“PerformanceRatio”首字母縮略詞，中文譯為“性能比”，是評(píng)價(jià)光伏電站系統(tǒng)性能的指標(biāo)之一，代表“綜合發(fā)電效率”，用百分比表示。這一指標(biāo)涵蓋了所有對(duì)發(fā)電量的影響因素：光伏組件的匹配損失、組件衰降、溫升損失、部件效率、灰塵遮擋綜合影響；而且排除了地區(qū)和太陽(yáng)能資源差異的影響。能夠客觀地反映光伏系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行質(zhì)量。在標(biāo)準(zhǔn)《IEC61724》和等同中國(guó)國(guó)標(biāo)《GB20513-2006》等標(biāo)準(zhǔn)中均有介紹。光伏電站性能評(píng)價(jià)指標(biāo)：性能比PR性能比=滿功率發(fā)電小時(shí)數(shù)/峰值日照時(shí)數(shù)=實(shí)際交流發(fā)電量/理想狀態(tài)直流發(fā)電量光伏方陣效率：光伏方陣效率：多因