太陽(yáng)能光伏電站運(yùn)行維護(hù)與管理

李林森

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度進(jìn)一步加快，能源危機(jī)問(wèn)題更加突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站成為當(dāng)前能源生產(chǎn)的重要場(chǎng)所。為從根本上提升太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)行水平，保障運(yùn)行與維護(hù)管理工作有序開(kāi)展，還應(yīng)當(dāng)制定出專項(xiàng)可行的光伏發(fā)電站運(yùn)維管理機(jī)制?；诖?，本文以太陽(yáng)能光伏發(fā)電站監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)行原理為切入點(diǎn)，提出太陽(yáng)能光伏發(fā)電站監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，分析存在于光伏發(fā)電站運(yùn)維管理中的各類問(wèn)題，結(jié)合此些問(wèn)題制定出相應(yīng)管理機(jī)制。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏電站;運(yùn)行維護(hù)管理;存在問(wèn)題;解決對(duì)策

前言：在太陽(yáng)能光伏發(fā)電站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電質(zhì)量與效率主要受到設(shè)備設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、運(yùn)維管理等因素影響。為從根本上降低光伏發(fā)電站實(shí)際運(yùn)行期間的質(zhì)量問(wèn)題與安全事故發(fā)生概率，需要引進(jìn)更為先進(jìn)的設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)，制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維管理機(jī)制，確保光伏發(fā)電站生產(chǎn)與運(yùn)維工作始終保持在較高水平發(fā)展。

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電站建設(shè)重要意義

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐漸趨向于可持續(xù)化方向發(fā)展，新的可再生能源開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)成為各領(lǐng)域關(guān)注要點(diǎn)[1]。太陽(yáng)能光伏發(fā)電站是當(dāng)前新能源開(kāi)發(fā)重要方向，現(xiàn)已形成了較為成熟的運(yùn)營(yíng)模式，但在光伏發(fā)電站實(shí)際建設(shè)與運(yùn)維過(guò)程中，受到各類因素影響，光伏發(fā)電站內(nèi)部設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較多故障問(wèn)題，嚴(yán)重影響到工程建設(shè)期間的綜合效益。

同時(shí)，由于部分光伏發(fā)電站建設(shè)地點(diǎn)較為偏遠(yuǎn)，相關(guān)維護(hù)人員未經(jīng)過(guò)更加嚴(yán)格的培訓(xùn)，導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備故障問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到光伏發(fā)電站實(shí)際建設(shè)期間的質(zhì)量效率。

2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理現(xiàn)狀問(wèn)題

2.1相關(guān)法律法規(guī)不完善

與常規(guī)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站的建設(shè)與運(yùn)維成本更高，實(shí)際管理難度較大。由于光伏發(fā)電站建設(shè)地點(diǎn)較為偏遠(yuǎn)，電費(fèi)使用者壓力較大。同時(shí)，由于相關(guān)法律法規(guī)不完善，部分電價(jià)補(bǔ)貼到位的時(shí)間長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)電商可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)[2]。由于光伏發(fā)電站收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不明確，導(dǎo)致地區(qū)內(nèi)電價(jià)存在一定差異，難以從根本上保障光伏發(fā)電站以及客戶自身的核心利益。

2.2實(shí)際管理力度有待提升

在光伏發(fā)電站建設(shè)與運(yùn)維過(guò)程中，還存在實(shí)際管理力度有待提升問(wèn)題。部分管理部門管理機(jī)制亟待完善，相關(guān)職責(zé)沒(méi)有嚴(yán)格落實(shí)，在遇到運(yùn)行與管理問(wèn)題時(shí)，存在人員相互推諉責(zé)任問(wèn)題。

沒(méi)有做好太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理工作，相關(guān)管理機(jī)制并不健全，導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電站實(shí)際管理期間存在的各類問(wèn)題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

2.3光伏發(fā)電站管理經(jīng)費(fèi)缺失

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電站內(nèi)部成員培訓(xùn)期間，主要由光伏發(fā)電站總承建商負(fù)責(zé)。由于部分工作人員多來(lái)自當(dāng)?shù)兀渥陨韺I(yè)水平與職業(yè)素養(yǎng)處于有待提升階段，無(wú)法再切實(shí)保障工程質(zhì)量監(jiān)管過(guò)程中發(fā)揮出重要作用。由于光伏發(fā)電站缺乏專項(xiàng)的人員管控機(jī)制，導(dǎo)致部分工作人員態(tài)度較為消極，沒(méi)有積極投入到太陽(yáng)能光伏發(fā)電站管理工作中。

同時(shí)，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，還存在運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)費(fèi)管控不當(dāng)問(wèn)題。由于沒(méi)有做好工作人員人員專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)工作，導(dǎo)致工程建設(shè)期間的較多問(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重影響到工程實(shí)際建設(shè)期間的質(zhì)量與效率。

3 光伏發(fā)電站運(yùn)維管理檢測(cè)重點(diǎn)

3.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電站檢測(cè)平臺(tái)運(yùn)行原理

注重模擬實(shí)際電網(wǎng)短路故障，要求測(cè)試系統(tǒng)需要使用阻抗分壓方式。光伏發(fā)電站檢測(cè)平臺(tái)運(yùn)行原理如下表所示。

3.2測(cè)試系統(tǒng)功能

明確太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理要求，使系統(tǒng)能夠處于高質(zhì)高效發(fā)展。確保系統(tǒng)緊湊安裝水平[3]。做好測(cè)試工作，要求測(cè)試系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)電壓波動(dòng)需要時(shí)刻處于5%的范圍之內(nèi)。

經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站在運(yùn)行期間的故障問(wèn)題主要體現(xiàn)在三相短路、兩相短路、單相接地等方面。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電站控制系統(tǒng)主要包括遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)、就地控制系統(tǒng)等。其中，遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)就地控制系統(tǒng)的功能相同，應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格管控。

3.3明確測(cè)量系統(tǒng)要求

為切實(shí)保障太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理水平，還需要將當(dāng)前管理重點(diǎn)做好測(cè)量系統(tǒng)的功能優(yōu)化工作。通常情況下，測(cè)量系統(tǒng)主要包括就地測(cè)量系統(tǒng)、遠(yuǎn)方后臺(tái)系統(tǒng)兩種功能。測(cè)量系統(tǒng)整體精度需要保持0.2級(jí)。

測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對(duì)試驗(yàn)全過(guò)程的信息進(jìn)行記錄，如電壓跌落到的電壓恢復(fù)后的任意時(shí)間段始終保持暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)過(guò)程[4]。注重明確測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行期間的各類參數(shù)，確保此些參數(shù)始終處于精準(zhǔn)狀態(tài)下。具體而言，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站測(cè)試技術(shù)參數(shù)如下表所示。

4 提升太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理水平的具體措施

4.1做好太陽(yáng)能光伏發(fā)電站運(yùn)維管理平臺(tái)設(shè)計(jì)工作

太陽(yáng)能光伏電站智慧運(yùn)維管理平臺(tái)主要肩負(fù)起運(yùn)行、保護(hù)、監(jiān)管光伏發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的重要職能。為保障光伏發(fā)電站安全可靠運(yùn)行，需要光伏發(fā)電機(jī)組、饋線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)管與保護(hù)。當(dāng)前光伏發(fā)電站系統(tǒng)屬于開(kāi)放式分層分布結(jié)構(gòu)，主要由站控層、間隔層組成。

4.2注重集中監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在太陽(yáng)能光伏電站智能運(yùn)維管理平臺(tái)區(qū)域集中監(jiān)控中心中，需要首先做好網(wǎng)絡(luò)層建設(shè)工作[5]。在太陽(yáng)能光伏電站遠(yuǎn)程集中控制中心采用開(kāi)放分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用分別設(shè)置生產(chǎn)信息查詢、控制層、所以控制層與接入層等結(jié)構(gòu)。

集控中心系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)利用專用網(wǎng)絡(luò)使下屬太陽(yáng)能光伏電站連接在一起，確保各太陽(yáng)能光伏電站能夠?qū)崿F(xiàn)有效的信息傳輸，使光伏發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況能夠得到全面可靠的監(jiān)管。同時(shí)，高效應(yīng)用故障檢測(cè)系統(tǒng)，還可以對(duì)各太陽(yáng)能光伏電站運(yùn)行期間的模擬量、電能量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集，及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行期間存在的各類問(wèn)題，針對(duì)此些問(wèn)題制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維方案。

同時(shí)，在設(shè)置區(qū)域集中監(jiān)控中心過(guò)程中，需要求太陽(yáng)能光伏電站各子站配置的智能通訊網(wǎng)功能完善，可以實(shí)時(shí)管控太陽(yáng)能光伏電站內(nèi)升壓站、電能計(jì)算、風(fēng)機(jī)功率等參數(shù)數(shù)值，將磁吸數(shù)據(jù)處理后傳輸至集中中心。

配合使用更為先進(jìn)的傳感器，設(shè)計(jì)出太陽(yáng)能光伏電站遠(yuǎn)控智能巡檢系統(tǒng)，遠(yuǎn)程管控太陽(yáng)能光伏電站內(nèi)部工作人員工作行為。借助GPS定位路線，自行優(yōu)化光伏發(fā)電機(jī)組巡檢路徑，擴(kuò)大機(jī)組運(yùn)維管控范圍，降低光伏發(fā)電機(jī)組故障問(wèn)題發(fā)生概率。

在構(gòu)建太陽(yáng)能光伏電站智慧運(yùn)維管理平臺(tái)過(guò)程中，還需做好集團(tuán)層面的大數(shù)據(jù)分析工作，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)互調(diào)互用目標(biāo)，為太陽(yáng)能光伏電站信息管理工作提供重要決策依據(jù)、專家診斷等服務(wù)。

4.3不斷優(yōu)化太陽(yáng)能光伏電站智慧運(yùn)維管理機(jī)制

為延長(zhǎng)太陽(yáng)能光伏電站智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)使用壽命，確保內(nèi)部光伏發(fā)電機(jī)組能夠長(zhǎng)期處于正常狀態(tài)運(yùn)行，需要為系統(tǒng)內(nèi)部的重要光伏發(fā)電機(jī)組建立起技術(shù)檔案，使維護(hù)人員能夠快速了解光伏發(fā)電機(jī)組運(yùn)行性能以及故障維護(hù)情況，制定出更加有效的光伏發(fā)電機(jī)組維護(hù)方案[6]。注重做好運(yùn)維管理系統(tǒng)主動(dòng)維護(hù)工作，借助檔案內(nèi)的光伏發(fā)電機(jī)組修理記錄、交接班記錄以及維修保養(yǎng)記錄，優(yōu)化光伏發(fā)電機(jī)組維護(hù)流程，將光伏發(fā)電機(jī)組運(yùn)行故障風(fēng)險(xiǎn)控制在源頭。保養(yǎng)人員需要做好保養(yǎng)方案的交底工作，及時(shí)檢查光伏發(fā)電機(jī)組管理情況。

針對(duì)光伏發(fā)電機(jī)組管理工作，建立起相關(guān)獎(jiǎng)懲機(jī)制，將運(yùn)維管理系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用、維護(hù)保養(yǎng)、安全運(yùn)行水平等設(shè)置為獎(jiǎng)懲評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確保各部門均能夠認(rèn)識(shí)到運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)工作重要性。注重采用多樣化光伏發(fā)電機(jī)組管理與維護(hù)方式，針對(duì)光伏發(fā)電機(jī)組運(yùn)行性能制定專項(xiàng)性管理維護(hù)方案，確保光伏發(fā)電機(jī)組管理與維護(hù)細(xì)節(jié)問(wèn)題能夠得到及時(shí)解決。利用信息化手段構(gòu)建起運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)平臺(tái)，提高管理與維護(hù)工作信息數(shù)據(jù)利用率，為構(gòu)建科學(xué)有效運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)方案提供重要理論依據(jù)。

要求在光伏發(fā)電站建設(shè)與后期運(yùn)維過(guò)程中，做好相關(guān)工作人員專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)工作，確保工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于發(fā)電站內(nèi)部設(shè)備中的故障問(wèn)題，依照相關(guān)規(guī)定有序開(kāi)展維護(hù)作業(yè)。

4.4做好光伏發(fā)電站細(xì)節(jié)管理工作

注重太陽(yáng)能光伏發(fā)電站細(xì)節(jié)管理工作，從根本上提升運(yùn)行維護(hù)管理力度。在太陽(yáng)能光伏電站建設(shè)使用過(guò)程中，細(xì)節(jié)也是引發(fā)光伏發(fā)電站故障的重要原因，需要制定出太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目維護(hù)管理力度。使光伏組件朝向始終向南，使其難呢個(gè)夠更加穩(wěn)定地接受太陽(yáng)能光照。

總結(jié)：總而言之，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站的建立可切實(shí)提升我國(guó)可再生能源利用率，緩解各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)建設(shè)期間的能源緊張問(wèn)題，穩(wěn)定增強(qiáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速率。為確保光伏發(fā)電站設(shè)備有序運(yùn)行，還應(yīng)當(dāng)細(xì)致分析存在于實(shí)際運(yùn)維管理過(guò)程中的各類問(wèn)題，結(jié)合此些問(wèn)題制定出專項(xiàng)可行的管控機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電站安全高效運(yùn)行目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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