光伏电站全生命周期智能运维

光伏电站全生命周期达25年，其中3-6个月是建设期，后面近25年是运维期，电站的收益和设备的稳定性主要通过运维来保证。

运维的重要性不言而喻，那电站运维有什么注意要点呢？小固本文为您详细介绍。

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光伏电站运维现状

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传统的光伏电站监控系统，需要现场监控人员实时观察，故障报警智能化差，光伏场区需要大量人工进行巡检工作，运维效率和时效性差，对于目前整县户用项目、分散的工商业或者大基地地面电站来说，都无法很好地满足其运维需求。

电站的主要问题主要有四点：

1.  由于遮挡、组件隐裂等问题造成的发电量降低；

2.  组件接线盒、逆变器故障等造成的设备故障频发；

3.  由于施工、检修问题造成的电站隐患，比如绝缘故障、接地、虚接等；

4.  由于运维管理制度的缺失或者落实不到位，以及运维人员专业知识掌握不足造成的管理混乱等问题。

随着新型电力系统建设，光伏电站从以前的人工化向少人化甚至无人化发展。首先是设备的智能化，以逆变器为例，从最早简单的DC/AC功能，到之前的适应电网到现在的支撑电网，可以做到有功、无功调节、无功补偿、PID修复和抗PID、IV扫描和诊断、AFCI、RSD等智能化的功能。

其次是监控系统智能化，随着整县户用项目如火如荼的开展，分布式电站数量增多以及分布广泛，从单一的本地监控发展为集团、区域多个电站的集中监控系统，集成的站控系统比如固德威的智慧能源系统、solarOS系统、SEMS系统等，为集团化智能集中运维提供了技术支撑。

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光伏电站典型问题

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2.1 逆变器安装位置

逆变器的安装位置对电站发电量和设备的稳定性有一定影响：

·       逆变器要保持一定的安装间距和安装高度，利于逆变器通风散热，方便查看电站。

·       逆变器安装要避免阳光直射，阳光直射易导致机器内部元器件老化，温度升高影响逆变器整体使用寿命和发电效率，必要时需要加装挡板。

2.2 逆变器直流组串接线和直流端子压接

直流组串接线虚接或者接触不良，可能会导致异常发热甚至起火，所以在运维中此细节也需要注意。

·       确保在连接光伏组件之前，逆变器的直流开关处于关断状态；

·       确保光伏组件极性与DC连接器相匹配，正极连接PV+，负极连接PV-；

·       确保每串组件的电压和电流在逆变器的输入范围之内。

PS：组串接线或组串运维时，每路MPPT的每路直流输入的组件应保持一致，包括组件数量、方位角、倾角、组件参数等。

很多现场工人直接用劣质甚至是通用工具（老虎钳等）做直流端子的压接，如此很难保证压接品质，容易造成压接不良，比如结合部位电缆铜丝弯折、部分铜丝未压接进去或误压电缆绝缘层等。

首先需要保证线缆开剥长度在8-12mm左右，不能有断股和缺线；另外需要使用压线钳压接到位；其次铜导片和直流连接器的压接要稳固，比如典威可以听到“咔哒”一声。

 直流电缆压接示意图

2.3 交流电缆出线

·       电缆不应在过负荷的状态下运行，电缆的铅包不应出现膨胀、龟裂现象；

·       MC4接头应接触完好，不能松动；接地线、接地扁铁应连接完好，不应有严重锈蚀；

·       电缆在进出设备处的部位应封堵完好，不应存在直径大于10mm的孔洞，否则用防火堵泥封堵；

·       电缆不应悬空，应当用扎带捆绑，放入的线槽、桥架、沟内不应有毛刺、硬物、垃圾，且散热良好。

2.4 组件常见故障

·       由于环境造成的灰尘、脏污、异物等可移动的遮挡，会影响组件发电量和电站收益；

·       由于鸟粪、板结的脏污等固定的遮挡，严重情况下可能会造成组件热斑，最终导致起火等问题；

·       组件本身、或者施工运维过程中造成的组件损坏，比如断栅、隐裂、黑斑等问题，造成发电量降低和安全隐患。

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轻质产品的运维

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轻质产品的运维主要在产品的检修与清洗。在光伏电站中，一块组件出现损坏，就会影响发电量，此时需要更换组件，在更换的时候，固德威银河轻质产品便体现出独特的优势，不仅仅是因为轻便，更是简易的无损拆卸和再安装的操作流程。具体更换步骤是先选定需要拆卸的轻质产品，然后沿着裁切线裁剪，再在新位置将剩余的TPO夹层与屋面热风焊接。

而在清洗方式上，常见的有软抹布人工清洗、管道喷淋清洗、无人机或机器人清洗等。

接下来小固介绍清洗方案在实际项目中的应用，下图是近期正在施工的现场照片，该项目位于河南郑州，采用4085块银河Ultra轻质产品，装机容量为1.368MW。

该项目选择银河Ultra轻质产品，是因为该项目厂房承重无法满足附加荷载10kg/㎡，而银河Ultra这款轻质产品单平方只有6kg左右。并且该厂房内设备对防水要求极高，本项目中厂房屋面在设计之初便采用了TPO单层屋面方案，银河轻质产品完美应对荷载不足和防水等核心问题。在整个电站的施工图设计阶段，本项目采用了高压水管喷淋的运维方案，在每两个阵列之间设置两个出水口。

为什么选择管道喷淋清洗方案呢？主要是鉴于银河轻质产品的无边框设计和防积灰构造，即使平铺在平屋面上时，也很难存在积雨和积灰，具备良好的自清洁能力。

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运维工具的要求

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小固整理了《光伏电站巡检表》，包含内容如下。

运维工具对于运维人员就像战士手里的枪，站内所有安全工器具需要配备齐全，例如：绝缘胶垫、红外测温仪、高压验电器、对讲机、绝缘鞋、绝缘手套、绝缘爬梯、绝缘凳、脚扣、安全帽、安全带安全绳、临时接地线、令克棒、警戒绳、围栏、万用表、钳流表、绝缘摇表等。

注意：以上所有安全用具需放置在专门的工器具柜内，做好出入库记录，安全用具需要定期到专业的第三方检验部门检测并出具检验合格证，检验不合格或过期的工具及时更换。

对于光伏电站主要使用的运维工具，小固汇总如下：

最后，再来总结一下：光伏电站的运维看似简单，其实在实际的运维操作和运维管理的过程中，依旧存在着不少的问题，我们固德威始终致力于光伏系统的全寿命周期管理的改进与优化，欢迎感兴趣的朋友在文章留言讨论。