分布式光伏電源的運維管控

張順安

摘要：對分布式光伏電源實施科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪\維管控，可以更好地提高電力系統(tǒng)對分布式光伏能量的吸收能力，確保監(jiān)測結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。高效的運維管控可以改善分布式電源的連接性，有助于有序、高效地使用清潔能源。在此基礎(chǔ)上，本文對分布式光伏電源的運維管控進(jìn)行了深入的研究，希望能夠為同行業(yè)者提供有力的參考。

關(guān)鍵詞：電力企業(yè);光伏發(fā)電;分布式電源;運維管控;研究分析

引言：

目前，分布式光伏電源的應(yīng)用已成為我國能源政策調(diào)整的重心，但是由于其可維護(hù)性差，具有復(fù)雜性，隨著分布式光伏電源地逐漸應(yīng)用，為現(xiàn)在的電網(wǎng)運行提出了不小的挑戰(zhàn)。所以說，本文對分布式光伏電源在運維管控上的分析，具有重要的現(xiàn)實意義。

一、目前存在的問題

（一）安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱

近些年，我國光伏發(fā)電系統(tǒng)計劃的主要側(cè)重點在于如何讓光伏項目盡快實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，但是針對光伏項目在完成并網(wǎng)后應(yīng)該怎樣才能更加安全、可靠的發(fā)電尚未進(jìn)行具體研究。首先，是各類光伏電站技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，大多沒有專職的工作人員。如果發(fā)電廠出現(xiàn)故障不能及時修復(fù)，就會危及電網(wǎng)和用電客戶的安全。其次，光伏發(fā)電是間歇性發(fā)電，影響電能質(zhì)量，進(jìn)而出現(xiàn)電網(wǎng)諧波、電壓波動等狀況，對于用電的質(zhì)量會產(chǎn)生不良影響。最后，通過對光伏發(fā)電量的預(yù)測、電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃等措施，將光伏能源作為清潔綠色能源用于發(fā)電，可以確保大部分光伏發(fā)電的合理應(yīng)用。

（二）運維管理規(guī)范不夠完善

國家電網(wǎng)公司要求省、市電力公司履行安全監(jiān)測、生產(chǎn)控制、光伏發(fā)電生產(chǎn)監(jiān)測等部門的專業(yè)管理?，F(xiàn)階段對于分布式光伏發(fā)電安全運維管理工作的相關(guān)規(guī)范還不夠完善，無法進(jìn)行統(tǒng)一的、系統(tǒng)的管理，這也就導(dǎo)致對于分布式光伏電源不能夠及時地進(jìn)行安全維護(hù)、檢修等運維管理[1]。

（三）運維分析工作不夠全面

大量光伏分布式電源接入配電網(wǎng)，在部分地區(qū)會對電力平衡和電能質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。光伏發(fā)電必然會增加電網(wǎng)的負(fù)荷，影響電能質(zhì)量的指標(biāo)，甚至?xí)霈F(xiàn)發(fā)電企業(yè)在停電、節(jié)假日等特殊時期倒送的現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，相關(guān)部門對于分布式光伏電源的運維工作還不到位，沒有及時結(jié)合光伏行業(yè)的運行情況。另外，對于加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、選址規(guī)劃、安全運維等關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的分析還不夠全面[2]。

二、對于分布式光伏電源的運維管控中問題的解決措施

通過分析當(dāng)前分布式光伏電源在使用存在的問題，仔細(xì)研究現(xiàn)有的系統(tǒng)和流程，明確光伏能源的分配和管理需要規(guī)劃設(shè)計，優(yōu)化并網(wǎng)規(guī)劃，優(yōu)化并網(wǎng)輔助控制，以此才能實時監(jiān)控設(shè)備運行狀況，實現(xiàn)運維管控的合理應(yīng)用。

（一）制定光伏電源管控制度，嚴(yán)格把控并網(wǎng)施工

在對光伏供電問題進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上，從網(wǎng)絡(luò)安全的角度，專門記錄了光伏供電的驗收、調(diào)試、運行、維護(hù)、檢查和驗證的相關(guān)控制方法和技術(shù)要求。電力公司可以制定相應(yīng)的并網(wǎng)安全管理制度，進(jìn)一步明確各部門的職責(zé)，為規(guī)范城域網(wǎng)運營商行為提供了指引。以安全管控為核心，進(jìn)行并網(wǎng)光伏運維，實施安全管理和安全控制，開展分布式光伏發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和設(shè)計對運維實施分布式安全管理，從而實現(xiàn)分布式光伏網(wǎng)絡(luò)集成運行的安全性。

在對分布式光伏電源進(jìn)行并網(wǎng)施工時，需要進(jìn)行相關(guān)的檢測，包括開關(guān)控制裝置測試、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試、網(wǎng)絡(luò)故障檢測、交（直流）配電保護(hù)功能測試、接地檢測等與安全連接網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)，嚴(yán)格控制驗收項目并保證與光伏網(wǎng)絡(luò)連接的安全。根據(jù)配電網(wǎng)的實際情況，建議使用高效節(jié)能變壓器、與系統(tǒng)相連的三通和具有脫扣功能的斷路器。根據(jù)設(shè)備要求，接入單元必須符合智能配電終端和線路金具選擇等多項研究標(biāo)準(zhǔn)[3]。

（二）規(guī)范并網(wǎng)調(diào)度驗收和安全協(xié)議，確保人身安全

隨著國家電網(wǎng)公司按照各種相關(guān)要求進(jìn)行規(guī)范實施，更好地落實了負(fù)責(zé)組織地級調(diào)度網(wǎng)，接管分布式光伏發(fā)電公司安全措施的業(yè)務(wù)流程，管理光伏發(fā)電的能源調(diào)度和調(diào)試，積極攻克控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng)。對于處理電源故障報告和繼電保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)配置和運行、自動規(guī)劃程序的處理、規(guī)劃要求的確定等進(jìn)行了更加科學(xué)的管控，為分布式光伏電源并網(wǎng)提供了有利條件。

分布式光伏并網(wǎng)后存在的自主運行，容易對運營商的安全構(gòu)成潛在危害，有效的管理必須確保自主運行不會導(dǎo)致安全隱患。

首先，消除光伏孤島供電潛在的安全風(fēng)險。配電網(wǎng)檢修前，責(zé)任經(jīng)理負(fù)責(zé)指示分散用戶關(guān)閉所有分散的光伏發(fā)電機(jī)組，避免發(fā)生孤島現(xiàn)象。將分布式光伏發(fā)電線路接入電網(wǎng)，將早期風(fēng)險檢測和控制作為線路的專項控制和監(jiān)控，自行設(shè)置安全，檢查用戶側(cè)安全措施的可達(dá)性，然后進(jìn)行維護(hù)工作。

其次，安裝孤島逆向裝置。為了解決未來大批分布式光伏電站接入所引起的管理工作量太多，難以及時地通知用戶停止或者關(guān)閉電源，因此需要在電站內(nèi)部安裝逆變器或者反孤島。一旦在供電系統(tǒng)的運行中出現(xiàn)了孤島的狀況，裝置中的逆向裝置就能立即發(fā)揮作用，破壞孤島狀態(tài)，保障檢修人員的安全。

最后，應(yīng)該不斷地加強(qiáng)巡視管控。結(jié)合配電網(wǎng)系統(tǒng)運維管理要求，明確并網(wǎng)光伏系統(tǒng)定期檢查要求和運維安全日常管理要求。按照監(jiān)管機(jī)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定和本單位配電設(shè)施運行指導(dǎo)書，組織對支持光伏能源生產(chǎn)的配電設(shè)施的運行管理。建立完善的運維機(jī)制，提高光伏輔助系統(tǒng)和故障排除裝置的可靠性，提高系統(tǒng)故障率和服務(wù)質(zhì)量，保障光伏電站安全運行[4]。

（三）對運行情況進(jìn)行監(jiān)控與分析，監(jiān)測電能質(zhì)量

能源系統(tǒng)可以提供每次光伏發(fā)電的用電量、發(fā)電量、發(fā)電數(shù)據(jù)等信息，實現(xiàn)對全網(wǎng)發(fā)電的實時監(jiān)控，讓調(diào)度員隨時掌握光伏能源發(fā)展軌跡。電力系統(tǒng)中的要素包括當(dāng)前有功功率、無功功率、發(fā)電量、并網(wǎng)和離網(wǎng)狀態(tài)以及發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并提供支持、維護(hù)和處置。太陽能電池板的生產(chǎn)高度依賴于天氣，由于電力系統(tǒng)中存在大量的波動能量，因此研究光伏發(fā)電生產(chǎn)中的中斷、不穩(wěn)定和天氣變化之間的關(guān)系就顯得尤為重要。探索和分析實時發(fā)電和天氣數(shù)據(jù)，查看光伏發(fā)電機(jī)組隨季節(jié)和天氣變化的功率變化，了解每個季節(jié)的發(fā)電特性，比較電廠的實際頻率分布和分析屬性變化配電，協(xié)調(diào)規(guī)劃方法、能源預(yù)測和維護(hù)計劃，獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對分布式光伏電源運行的有效監(jiān)控。

需要對分布式光伏電源的電能質(zhì)量進(jìn)行檢測，在并網(wǎng)點安裝電壓監(jiān)測器，收集并網(wǎng)電壓數(shù)據(jù)并結(jié)合每天實時光伏電池生產(chǎn)數(shù)據(jù)，動態(tài)分析并網(wǎng)光伏系統(tǒng)對母線電壓的影響，可以充分地顯示分布式光伏生產(chǎn)對電能質(zhì)量影響的真實數(shù)據(jù)。加強(qiáng)在日常供電中對諧波和三相不平衡的監(jiān)測，一旦確定功率超出范圍，光伏電站應(yīng)安裝網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量控制裝置，以此來確保供電網(wǎng)絡(luò)的安全，促使光伏能源生產(chǎn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，從根本上上提高供電質(zhì)量[5]。

結(jié)論：

綜上所述，建立科學(xué)的運維管理體系，進(jìn)一步將分布式光伏電源的全運維流程、運行監(jiān)控和技術(shù)監(jiān)控，以及運維管理的整體進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)展。全面提升配網(wǎng)運維管理能力，從而促進(jìn)分布式電源運維管理水平，為城市發(fā)展提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]分布式光伏電源接入對配網(wǎng)運維檢修安全生產(chǎn)作業(yè)的影響分析[J].陳錦詞.機(jī)電信息.2020（21）.

[2]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)智能移動運維系統(tǒng)技術(shù)研究[J].楊利民，李超，張良武，鄧劍偉，南東亮.電工技術(shù).2021（01）.

[3]電厲行業(yè)信息系統(tǒng)自動化運維工具的應(yīng)用[J].商可易，岳崇毅，徐航，李明達(dá)，丁雪松，梁靜.黑龍江電力.2020（06）.

[4]電網(wǎng)公司提高配網(wǎng)精益運維水平的途徑[J].晁岱峰，劉佳.中國電力企業(yè)管理.2020（34）.

[5]基于智能運維的繼保管理體系構(gòu)建[J].陳橋平，劉世丹，李一泉，鄧旭陽，劉琨.中國電力企業(yè)管理.2020（36）.