光伏电站的运行维护管理

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1、光伏电站的运行维护管理孙晨曦（甘肃电投辰旭金塔太阳能发电有限公司，甘肃酒泉 735300）摘 要：以甘肃电投辰旭金塔太阳能发电有限公司为例 ，探讨了该公司对太阳能电站运营、维护、降本增效采取的一系列有效措施。首先 介绍了公司一期的光伏电站现状，并概述了对金塔地区实际光照资源及发电量，结合实际情况对一年四季电池板清扫对发电量的影响 进行分析，在此基础上探讨了光伏电站的运维管理措施。关键词：光伏电站；运营管理；组件清洗0 引 言甘肃电投辰旭金塔太阳能发电有限公司以光伏发电项目 的建设、经营为主要业务，于 2010 年 2 月开始投资建设。 项目 分两期建设， 目前已在甘肃省酒泉市金塔县红柳洼建设完

2、成 20MW 光伏电站。 本文以一期 10MW 为例。1 光伏电站现状电站采用分块发电 、集中并网方案 ，固定最佳 倾 角 安 装 平 板多晶硅组件 。 项目于 2010 年 6 月建 设，2011 年 6 月并网发 电。 电池组件选用 275W，共计 37038 块；逆变器选用合肥阳光 500kW 型逆变器，共计 20 台；逆变后的三相交流电经电缆引至 0.27/38.5kV 升压变压器（箱式）升压至 35kV 后，通过高压电缆 汇流到 35kV 集中配电室，35kV 母线上汇集接入红柳洼 110kV 升压站。2 金塔地区实际光照资源及发电量分析根据金塔地区光资源分析， 电站所在地近 10

3、年太阳总辐 射 量 为 6190.986460.12MJ/m2， 平 均 值 为 6335.44MJ/m2： 年 日 照小时数 31693475h，平均值为 3336.5h，结合电站所在地经纬 度利用计算机模拟程序可计算出最佳倾角 38时倾斜面获得最 大太阳辐射量，在考虑尘土覆盖损耗、温度影响、逆变器损耗等 影响系统发电量的因素后，多晶硅光伏电站实际转化为输出电 能的太阳能辐射量为 2087.49kWh/m2，光伏电站建成首年的利 用小时数为 1673h。 根据组件厂家提供的数据，第一年衰减 2%， 之后每年下降 0.8%，25 年衰减率约为 20%，电站在寿命期内年 均利用小时数为 1497

4、h。根据电站近年的运行情 况 可 看 出 ：2012 年 全 年 共 发 电 1751 万 kWh，2013 年为 1746 万 kWh，根据数据可以看出实 际 发电量要明显高于设计发电量，高出设计值约 17%。 其中全年 4 月 、5 月 、9 月 、10 月为发电高峰期 ， 每 月 发 电 量 均 在 160 104kWh 以上。 根据以上数据可以看出环境温度低 ， 日照时间 长，是决定光伏发电量的主要原因。3 电池板清扫对发电量的影响太阳能电池电池板是光伏发电系统的核心组成部分，也是 光伏发电系统中价值最高的部分，其电池板的清洁程度直接影 响着太阳能电池组件的发电转化效率及电池板使用寿命

5、，因此 在光伏发电企业中光伏电池板的清洗也成为了一大难题。 虽有 很多自动清洗设备 ， 但在实际清洗过程中受到很多因素的 限 制，如：场地平整程度 、费用过高等，无法大规模应用于电池组 件的清洗工作。 目前电池组件清洗采用水车加高压水枪组合的 人工水清洗方法，此方法虽然实用，但如何准确把握清洗时间， 减少不必要的清洗，降低成本是一大难题。 该公司根据长期的 光伏运行经验 ，根据季节与发电量对比情况的分 析 ，不同季节的清洗时间与次数进行区别对待， 总结出一套可行的方法，准 确把握清洗的时间。3.1 春季电池组件的清洗因该光伏电站所处地理位置 ，春季风沙 天 气 严 重 ， 在 此 季 节里电池

6、组件灰尘较多 ，但组 件表面以浮尘为主 ，用水冲洗即 可，另外随时关注天气情况，风沙过后进行清洗即可，可根据电 池板的清洁程度适当的增加或减少清洗次数，以该公司 10MW 为例每月应清洗次数应在 3 次。3.2 夏季电池组件的清洗夏季电池组件表面污垢主要以鸟粪等顽固污垢组成，用水 冲洗不足以彻底清除，因此在鸟粪等顽固污垢较多时需要配合 人工擦拭，可根据现场实际情况进行 ，因光伏组件 的转换效率 与温度有直接关系 ，温度越高转换效率越低 ，夏季加强水冲 洗 次数，也可以适当的降温，增加发电量，但应避过中午等温度过 高的时间，以防止组件因热胀冷缩造成的损坏，清洗次数应在 2 次，应最少有 1 次人

7、工擦拭清洗。3.3 秋季电池组件的清洗秋季在该站所处位置属于多雨季节，因雨水关系组件表面 污垢较少，只在雨水较少或 组件表面污垢较严重时清洗 ，同时 根据组件表面情况，适当的减少清洗次数，每月清洗 1 次即可。3.4 冬季电池组件的清洗冬季因天气寒冷不适合用水清洗， 冬季电池组件清洁主要 以去污剂配合擦拭为主，在擦拭过程中去污剂不能过多，如遇下 雪天气，应先进行除雪工作，待组件表面干燥时再进行擦拭。 冬 季组件清洁工作不易太多，适当即可，每月擦拭清洗 1 次即可。3.5 发电量对比分析指导清洗通常刚清洗过的组件区域与未清洗的组件区域的发电量 对比，发电量增幅应在 10%左右 ，因此可以根据发电

8、量对比的 增幅情况，指导电池组件的清洗，使电池板清洗有据可依，减少 不必要的清洗，减小工作强度。4 光伏电站的运维管理为了加强公司的规范化管理 ，完善各项 工 作 制 度 ， 提 高 发 电量，降低设备损坏率，根据国家有关法律法规及公司制度。 公 司对光伏电站制定如下管理措施：（1）加强光伏电站安全生产的监督检查管理，坚持“安全第 一、预防为主”的方针，签订各级安全目标责任书，严格执行安 全管理制度，防止伤亡和其他安全事故发生，切实保证光伏电 站运行顺利进行。（2）加大监盘及巡检力度，对设备进行严格控制，时时掌握 设备运行情况，保证设备正常运行。（下转第 51 页）些数字量、状态量以及脉冲量，

9、同时将其发送给调控中心。2 变电站自动化调试策略变电站自动化调试策略可以分两类 。 第一类基于调度联 调，则变电站的自动化调试策 略主要有 4 种：调度遥控故障 调试策略。 上传遥信故障调试策略。 上传遥测故障调试策 略。 通讯故障调试策略。 第二类基于本体调试，则变电站的自 动化调试策略主要有 8 种： 远程点能量数据终端调试策略。电压无功综合自动控制 系统调试策略 。 遥控故障调试 策 略。 CPU 故障调试策略。 遥信故障调试策略。 遥测故障 调试策略。 通讯故障调试策略。 电源故障调试策略。2.1 变电站自动化远程数据调试策略电力系统是一种计量 、计费的自动化控制系 统 ， 而 电 能

10、 的 数据终端是组成这个系统最重要的组成部分之一，主要用于存 储、转发、处理、采集信息等，是一种处于费率和主站之 间的重 要设备。2.2 电压无功综合自动控制系统调试策略电压无功综合 （Voltage Quality Control，VQC）自动控制系 统调试策略是将电压无功综合可以自动识别的的系统运 行 模 式和系统一次性接线，这种调试策略采取的措施和系统运行工 况和运行模式相对应，也是在无功电压制定的范围内部。 并且， 自带的闭锁功能可以为系统的安全运行提供保障，控制电容器 的投切顺序。2.3 故障排查顺序法故障排查顺序法主要分为顺序排查和分段排查。 顺序排查 是指按照事先规定的顺序，一个

11、环节接着一个环节来逐步进行 排查，而分段排查是指 从中间环节或者总控入手 ，用最快的时 间确定发生故障的具体位置。 电量的采集装置中，如果开关室 电度表的接线方式出现了通讯故障 ，在进行调试时 ，就必须采 取分段排查的方法。3 变电站自动化调式策略的应用电力系统的变电站中， 安装好制动装置和智能装置后，就 要设置好调控数据的顺序， 然后开始无人值班的调试工作，对 变电站进行调度联调。3.1 本体调试的过程主变会在控制调档时发生急停和调档的动作，这时就要采 取遥控调试故障的策略。 首先，要先对二次回路过程中可能发生的故障进行排除，然后，装置就会接收到调档的命令，停止急 停的动作，说明数据库没 有

12、问题 ，发生故障的具体位置是在装 置的测控上，这时要检查参数设置 ，得出是由于时 间设置太短 才发生故障的结果。3.2 调度联调的过程通常情况下， 万一发生调度端安装开关方法错误的情况， 就要立刻采取遥信调试故障策略，对上传的报文进行密切的检 查，确保运动总控可以成功发送遥信传报文 ，最终确 定故障发 生的位置，对故障发生的位置进行细致的检查。 如果事件顺序 记录系统（Sequence of Event，SOE）发现信息错误的情况 ，并且 调度端操作系统显示的信号正确 ，这时，也可以使用遥信调试 故障的策略。4 结束语综上所述，变电站是否可以安全、有效的运行，关键在于变 电站的自动化调试系统是

13、否正常、有效的工作。 所以电力系统 的变电站调试结果投入运行后的变电站是否可以正 常运行 具 有决定性的作用 ，多次实践表明 ，对变电站实施自动化调试策 略，分析、排除变电站在调试过程经常发生的故障和缺陷，同时 将调试经验用于新建的变电站中，效果非常好。参考文献：1 曾庆禹. 变电站自动化技术的未来发展-电力市场与协调型自动化J. 电力系统自动化，2000（18）：12.2 谭 文 恕 . 变电站自动化系统的结构和传 输 规 约 J. 电 网 技 术 ，1998，22（8）：1112.3 于波. 对电力系统变电站自动化调试与应用问题探讨J. 中国科 技信息，2010（24）：120121.4

14、孟宪安. 电力系统变电站自动化新技术应用与调试J. 电子世界，2014（10）：4041.5 李大伟， 马利平. 浅析电力系统变电站自动化系统存在的问题J. 数字技术与应用，2013（8）：213214.6 冯世林. 智能路由多层交换机在变电站自动化系统中的应用 J. 四川电力技术，2009，32（3）：7374.作者简介：李贤明（1973），男，工程师，本科，从事变电运维 、 电气自动化管理工作。!（上接第 71 页）（3）做好备品备件的采购工作 ，做好备品备件工作是及时 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。（4）

15、做好电站的日常维护工作，制定定期工作安排表，对站 内设备每周，每月开展清扫，检查工作。（5）定期开展隐患排查工作，查找设备缺陷，消除设备缺陷。（6）合理安排计划性检修、预防性检修、及故障处理。5 结束语由于当前环境问题日益严重，通过建设光伏电站可以有效 地解决环境污染问题。 因此光伏发电站符合当前的发展形势， 那么加强其运行维护管理则显得具有重要意义。 本文主要以甘 肃电投辰旭金塔太阳能发电有限公司为例，研究了并网光伏电 站运营管理等相关工 作 。 通过对光伏管理经验的不断总结 积累，得到更加安全 、可靠、造价更低的方案 ，进而可以为后续光 伏电站的运营管理提供借鉴依据， 进一步促进光伏电站经济、 持续、快速的发展。参考文献：1 高正平. 分布式光伏发电并网对电网公司运营影响的分析J. 电 力需求侧管理，2013（6）：3437.2 范相林. 光伏电站建设及运营管理研究J. 电子世界 ，2012（17）：6467.3 樊晓俊. 基于合同能源管理的太阳能光伏并网示范项目运营模式 研究D. 武汉科技大学，2012.作者简介：孙晨曦（1988），男，助理工程师，本科，从事光伏电 站的建设、运行维护管理、安全管理工作。