大型光伏電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)要點

上海能源科技發(fā)展有限公司 郭 琛

1 大型光伏電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)問題

1.1 電氣設(shè)備的操作和維護(hù)缺乏完善的檢測系統(tǒng)

在對大中型光伏電站電氣設(shè)備實施日常運(yùn)營維修時，完善運(yùn)營維修監(jiān)測體系是運(yùn)維管理工作的核心。大型光伏電站中的電氣設(shè)備往往具備復(fù)雜系數(shù)和專業(yè)度都較高的內(nèi)部構(gòu)成，在檢測過程中，檢測工作不僅要做到專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)，更應(yīng)保證檢測體系完整全面，唯有如此才能使檢測面面俱到。然而電氣設(shè)備具有多元復(fù)雜、專業(yè)系統(tǒng)的操作方式和運(yùn)行流程，導(dǎo)致日常檢測和運(yùn)維工作的難度系數(shù)也大幅提高。由于種種主客觀因素的限制和制約，在日常檢測工作中，相應(yīng)的運(yùn)維體系大多存在過于片面不成系統(tǒng)的情況[1]。

首先，大型光伏電站電氣設(shè)備需要在日常保持常態(tài)化檢測，但很多光伏電站日常檢測往往是不到位的，這就導(dǎo)致相關(guān)人員接收到問題信號多數(shù)具有滯后性，常出現(xiàn)“亡羊補(bǔ)牢”而不是防患于未然；其次，電氣設(shè)備的檢測體系應(yīng)具有多元化和差異性，但常見的電氣設(shè)備檢測過程往往是“一招鮮吃遍天”，無法對不同的電氣設(shè)備特點和故障點采用針對性的科學(xué)檢測方法，這就使電氣設(shè)備檢測的精確度大打折扣。

1.2 運(yùn)行維護(hù)缺乏有效的分析方法

引發(fā)電氣設(shè)備故障的原因有很多且故障區(qū)域也有所不同，這些都是造成電氣設(shè)備運(yùn)維難度較高的因素。尤其是電氣設(shè)備故障的原因不僅會涉及電氣設(shè)備的性能這類內(nèi)部因素，還包括外部因素，如人為因素、環(huán)境因素和自然因素等。因此在運(yùn)行和維護(hù)過程中，為使檢測維護(hù)工作能具有科學(xué)性和全面性，須從宏觀和微觀兩個層面入手對故障成因進(jìn)行分析和把握，對可能造成故障的內(nèi)外部因素進(jìn)行細(xì)致考量，最終確定電氣設(shè)備故障的原因。然而在當(dāng)前階段，運(yùn)維工作中分析和評估故障的水平是差強(qiáng)人意的。在故障分析過程中，一些操作人員無法對電氣設(shè)備進(jìn)行完善的維護(hù)，具體表現(xiàn)為只分析和判斷表面問題，導(dǎo)致電氣設(shè)備難以保持長期的穩(wěn)定運(yùn)行；還有過于依賴主觀經(jīng)驗，無法對故障進(jìn)行精準(zhǔn)分析，難以徹底排查故障[2]。分析評估電氣設(shè)備故障成因，必須采用多元化、系統(tǒng)化的故障分析方法，這是改善電氣設(shè)備整體功能的唯一方法。

1.3 缺乏操作和維護(hù)電氣設(shè)備的專業(yè)團(tuán)隊

電氣設(shè)備具有功用多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點，這也決定了建設(shè)大規(guī)模光伏電站必然需專門管理運(yùn)維隊伍，來提高設(shè)備的運(yùn)營保障效率，而管理運(yùn)維人才專業(yè)素質(zhì)的好壞也直接關(guān)乎設(shè)備運(yùn)營中發(fā)生的各種故障和隱患，是否及時有效得到消除。而在當(dāng)前的運(yùn)維服務(wù)模式中，擁有高素質(zhì)管理運(yùn)維服務(wù)人才的隊伍也非常缺少。其一，相關(guān)電氣設(shè)備運(yùn)維人員的培訓(xùn)專業(yè)性能較低，從而導(dǎo)致其無法對電氣設(shè)備進(jìn)行全面的故障分析和狀態(tài)控制，應(yīng)對措施的科學(xué)含量也較低；其二，在對電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維時沒有快速排除故障的能力，使得故障排查較為滯后。不僅如此，技術(shù)人員綜合分析研判能力不強(qiáng)，針對電氣設(shè)備故障的難點束手無策。

2 大型光伏電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)要點

2.1 明確檢查內(nèi)容并記錄檢查結(jié)果

專業(yè)運(yùn)維人員應(yīng)定期進(jìn)行檢查，常態(tài)化對電氣設(shè)備進(jìn)行故障排查，并保持信息全面的檢查記錄。首先，光伏發(fā)電站應(yīng)視自身容量來決定是否細(xì)化運(yùn)檢工作，這就需根據(jù)項目和工作內(nèi)容進(jìn)行不斷優(yōu)化，電氣設(shè)備需抽樣隨機(jī)檢查，保證巡檢工作取得應(yīng)有成效；其次，在巡檢大型光伏發(fā)電廠的電氣設(shè)備時，須綜合運(yùn)用不同的感官，借鑒自身的知識和經(jīng)驗對電氣設(shè)備進(jìn)行全面科學(xué)的研判和分析。在巡檢期間，須備存詳細(xì)的紀(jì)錄，包括電氣設(shè)備的操作狀況、操作參數(shù)、操作溫度等，便于在參數(shù)或數(shù)值變化中找到電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的原因[3]。

2.2 部件維護(hù)工作的主要內(nèi)容

在部件的操作和維護(hù)過程中，應(yīng)對電氣設(shè)備中的相應(yīng)面板組件進(jìn)行不定期檢查：包括但不限于電池板零件表面是否有缺陷；電池板各組件在組裝間的耦合強(qiáng)度；電池板的正負(fù)連接處磨損是否在容錯范圍內(nèi)，老化和接地問題是否出現(xiàn)，以及緊固件是否正常和保持穩(wěn)定。同時，電池板元件的清潔工作也不容忽視，唯有如此才能有效遏制其對發(fā)電量的影響，通常每月需按標(biāo)準(zhǔn)清洗一次，特別要注意的是，太陽能具有加熱作用，光伏組件表面溫度通常較高，因此不能用冷水清洗。此外須定期檢查組件、電氣連接，及時排查是否出現(xiàn)損壞情況，以及對電氣設(shè)備、電線、所有組件進(jìn)行周期為半年的定期巡檢，扎實推進(jìn)機(jī)組能夠正常運(yùn)行。

2.3 逆變器運(yùn)維工作的核心內(nèi)容

逆變器是光伏發(fā)電站中復(fù)雜度較高的電氣設(shè)備，這也使其可靠性明顯降低。溫度是逆變器運(yùn)行中需重點觀測指標(biāo)之一。排風(fēng)口與散熱量系統(tǒng)的正常運(yùn)行是保持逆變器室溫度在合理范圍內(nèi)的重要核心，應(yīng)進(jìn)行密切監(jiān)控，并在出現(xiàn)故障情況時迅速確認(rèn)并采取應(yīng)急行動。專業(yè)運(yùn)維人員須及時斷電檢測逆變器的輸入與輸出端子、接線、銅排，并注意其是否發(fā)生有紅黃黑等色彩改變；工作中有無出現(xiàn)異常的響聲和晃動[4]。由于智聯(lián)母線的電解電容量很大，所以在清洗逆變器前應(yīng)首先完成充放電的動作，且時間不能低于15分鐘，接著應(yīng)用吸塵器清理灰塵，一般期限是半年，清灰工作也須確保在停電狀況下完成，以萬用表為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)。逆變器內(nèi)部配線也須每月完成一次檢測。當(dāng)完成對濾網(wǎng)灰塵的處理工作時，須考慮光伏電站所選位置的風(fēng)沙情況和逆變器室內(nèi)的密封情況。需定期檢查直流配電柜內(nèi)風(fēng)扇的運(yùn)行狀況，防止其溫度過高導(dǎo)致經(jīng)常斷電。

2.4 建立全面的管理體系

全面系統(tǒng)的管理體系是光伏發(fā)電站中電氣設(shè)備得以有效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。首先就需使安全生產(chǎn)得以制度化，壓實崗位職責(zé)，確保相關(guān)人員對光伏發(fā)電站的運(yùn)行規(guī)程爛熟于心，并能對通訊系統(tǒng)圖進(jìn)行規(guī)范化繪制。由于光伏發(fā)電站的運(yùn)維人員需兼顧日常維護(hù)和檢修等多項工作，所以相應(yīng)的工作技能培訓(xùn)不可或缺。光伏電站需對相關(guān)人員進(jìn)行分類并進(jìn)行精準(zhǔn)培訓(xùn)，如新員工應(yīng)進(jìn)行安全生產(chǎn)制度和安全章程的培訓(xùn)，特種技術(shù)人員則需對系統(tǒng)調(diào)度等專業(yè)知識進(jìn)行擴(kuò)充。

不僅如此，在光伏電站正式投產(chǎn)前，運(yùn)維人員需到電氣設(shè)備廠家進(jìn)行專程學(xué)習(xí)，并不能缺席施工過程，需在各個施工環(huán)節(jié)中鍛煉解決實際問題的能力，保證能在安裝和調(diào)試工作中更好地配合商家和施工單位。不僅要對新員工進(jìn)行定期監(jiān)督和檢查，更要進(jìn)行不定期抽查，培養(yǎng)新員工獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力，減少對外界環(huán)境的依賴。培訓(xùn)的價值就在于可幫助相關(guān)工作人員能盡快適應(yīng)崗位工作，熟悉電氣設(shè)備的多種操作方法，并能借助儀表對電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析研判[5]。

3 提升電氣設(shè)備運(yùn)維成效的合理舉措

3.1 重視完備監(jiān)測體系在運(yùn)維工作中的參考價值

完備的監(jiān)測體系可提供給運(yùn)維人員可視化的電氣設(shè)備運(yùn)行信息，并減少設(shè)備故障信息的滯后性，為光伏電站電氣設(shè)備日常運(yùn)行維護(hù)工作取得更佳成效打下堅實基礎(chǔ)。而構(gòu)建完備的監(jiān)測體系并非一蹴而就，需做好多方面準(zhǔn)備工作。首先要全面分析研判電氣設(shè)備的分布情況。利用位置信息可使技術(shù)人員對電氣設(shè)備服務(wù)的覆蓋面積有清晰認(rèn)知，在這個范圍內(nèi)實行監(jiān)測會更有參考意義；其次監(jiān)測設(shè)備的安裝要在電氣設(shè)備服務(wù)的有效覆蓋范圍內(nèi)。通過監(jiān)測設(shè)備可更好地獲取電氣設(shè)備運(yùn)行情況，便于后期的數(shù)據(jù)分析，也可實現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行異常情況的預(yù)先研判。

3.2 重視全面分析法在運(yùn)維工作中提出的精準(zhǔn)舉措

提高光伏電站電氣設(shè)備運(yùn)維工作成效離不開針對實際情況進(jìn)行全面分析，如片面從單一角度出發(fā)是無法取得有效運(yùn)維效果的。在實際工作中，造成電氣設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障的原因是多元的，只有針對實際問題精準(zhǔn)分析研判才能采取精準(zhǔn)有效的運(yùn)行維護(hù)舉措，這也是站在全局角度分析問題的意義所在。全面分析法可分為兩種類型：一是全面分析研判電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，雖然不同的電氣設(shè)備運(yùn)行問題類型大同小異，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)微差別也可作為判斷運(yùn)行問題出現(xiàn)的重要參考；二是采用假設(shè)分析法，在故障發(fā)生的最短時間內(nèi)得出具有一定可能的判斷。時效性是電氣設(shè)備運(yùn)維工作不可忽視的核心內(nèi)容，采用假設(shè)分析法可顯著提升排查問題的效率?？傊?，利用結(jié)構(gòu)分析和假設(shè)判斷的方式，可對解決電氣設(shè)備運(yùn)行問題提出較為詳細(xì)和強(qiáng)針對性的精準(zhǔn)舉措。

3.3 重視運(yùn)維人員專業(yè)素養(yǎng)在運(yùn)維工作中的意義

保證光伏電站電氣設(shè)備以平穩(wěn)狀態(tài)運(yùn)行的另一個重要舉措是打造專業(yè)素養(yǎng)高的技術(shù)團(tuán)隊，以準(zhǔn)確的理論解決運(yùn)維問題，從而確保故障處理效率和質(zhì)量有較高水準(zhǔn)。而專業(yè)技術(shù)人員在技術(shù)運(yùn)維流程中需關(guān)注兩方面：一是加強(qiáng)技術(shù)團(tuán)隊整體建設(shè)。高水平的技術(shù)團(tuán)隊不僅具備理論扎實的技術(shù)人員，還有精確的實操手法。實踐只有在扎實理論的指導(dǎo)下才具備較高價值，而理論只有運(yùn)用于準(zhǔn)確的操作方法才能發(fā)揮其最大作用，因此理論培訓(xùn)和操作實踐是培養(yǎng)高水平技術(shù)團(tuán)隊不可或缺的兩個要素；二是加強(qiáng)故障排查中技術(shù)運(yùn)用的專業(yè)性。當(dāng)下的故障排查工作，大部分是在故障成因并不明確的情況下采用針對性較低的措施，這就導(dǎo)致運(yùn)維工作的低效和人力物力資源的浪費(fèi)。因此在對問題成因進(jìn)行精準(zhǔn)研判的前提下，加強(qiáng)故障排查中技術(shù)運(yùn)用的專業(yè)性，才能保障運(yùn)行故障問題排查工作的高質(zhì)量落實。