近些年來，我國的光伏發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展，現(xiàn)已成為我國最重要的能源之一。
但光伏電站的大規(guī)模的建設(shè)浪潮后，隨之何來的問題便是如何高效地對(duì)新建光伏電站進(jìn)行運(yùn)維管理，保證光伏電站在其長達(dá)20~25年的運(yùn)行周期中始終保持安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，使光伏發(fā)電的能效最大化、并在預(yù)期年限內(nèi)收回初期建設(shè)成本。

一、光伏電站運(yùn)維面臨的挑戰(zhàn)

眾所周知，光伏電池和光伏逆變器是光伏電站中最重要的兩類設(shè)備，二者健康狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到光伏發(fā)電的效率和光伏項(xiàng)目的成本回收期。
但由于成本問題，大部分的分布式光伏項(xiàng)目并沒有配備諸如紅外成像攝像頭、自動(dòng)巡檢機(jī)器人等高度智能化和自動(dòng)化的運(yùn)維設(shè)備，且光伏電池和光伏逆變器內(nèi)在的故障一般也難以通過實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)反映出來。
這給光伏電站的運(yùn)維帶來巨大挑戰(zhàn)。

二、如何解決

針對(duì)以上問題，除定期組織巡檢外，也可以建設(shè)光伏電站的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控及故障診斷定位系統(tǒng)。
在對(duì)光伏電站內(nèi)各類設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控的基礎(chǔ)上，對(duì)光伏組件及光伏逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線處理并將其轉(zhuǎn)化為可以反映光伏電站健康狀態(tài)的指標(biāo)，進(jìn)而幫助光伏電站的運(yùn)維人員更好地判斷此時(shí)光伏電站的運(yùn)行情況，為光伏電站的運(yùn)行維護(hù)及后期檢修工作提供參考數(shù)據(jù)。

什么類型的指標(biāo)能較好的幫助運(yùn)維人員判斷光伏電站當(dāng)前的運(yùn)行狀況呢？
組串電流離散率和逆變器輸出離散率或許是兩個(gè)能較好反映光伏組件及光伏逆變器運(yùn)行狀況的指標(biāo)。

（一）組串電流離散率

用于評(píng)估當(dāng)前氣象條件下光伏組串發(fā)電性能一致性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其通過分析計(jì)算各組串電流的標(biāo)準(zhǔn)差與各組串電流平均值之比，來分析和定位可能出現(xiàn)遮蔽或內(nèi)在故障的光伏組串。

一般來說，對(duì)于一臺(tái)逆變器或匯流箱下并聯(lián)的光伏組串支路，在電池額定參數(shù)一致時(shí)，若處于同等光照條件、無內(nèi)在及外在故障情況下，各支路電流值均應(yīng)維持在一個(gè)均值上下的較小區(qū)間內(nèi)。
若某一路組串存在被遮擋甚至熱斑、隱裂等故障時(shí)，該支路組串電流值將會(huì)偏離原均值較多，即逆變器或匯流箱下所接光伏組串的組串電流離散率較高，體現(xiàn)為逆變器或匯流箱下各光伏組串電流曲線的一致性較差、發(fā)電情況惡劣。
這時(shí)便需要及時(shí)提醒光伏電站的運(yùn)維人員前往進(jìn)行檢查和消缺，以免造成進(jìn)一步的故障，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電量下降。

（二）逆變器輸出離散率

用于評(píng)估當(dāng)前發(fā)電條件下光伏電站所有逆變器整體處理情況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其通過分析計(jì)算光伏電站內(nèi)各個(gè)逆變器交流側(cè)輸出功率的標(biāo)準(zhǔn)差與各個(gè)逆變器交流側(cè)輸出功率的平均值之比，來分析和定位可能出現(xiàn)故障或低效運(yùn)行的逆變器。

類似的，對(duì)于同一個(gè)電站內(nèi)的各臺(tái)光伏逆變器，在額定參數(shù)一致時(shí)，若處于同等光照條件、無內(nèi)在及外在故障情況下，各逆變器交流側(cè)輸出功率值均應(yīng)維持在一個(gè)均值上下的較小區(qū)間內(nèi)，即一個(gè)電站下的各臺(tái)光伏逆變器輸出離散率較低，體現(xiàn)為各逆變器交流功率曲線較集中、各逆變器運(yùn)行情況較穩(wěn)定。

若某一臺(tái)逆變器存在內(nèi)在或外在等故障時(shí)，除報(bào)警和停機(jī)外，該逆變器輸出功率值將會(huì)偏離原均值較多，即一個(gè)電站下的各臺(tái)光伏逆變器輸出離散率較高，體現(xiàn)為各逆變器交流功率曲線較分散，這時(shí)同樣需要及時(shí)提醒光伏電站的運(yùn)維人員前往進(jìn)行檢查和消缺，以免造成進(jìn)一步的故障，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電量下降。

通過以上兩類數(shù)據(jù)化的離散率指標(biāo)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏電池及光伏逆變器的潛在問題，并為光伏電站的日常運(yùn)維工作提供指導(dǎo)性意見，進(jìn)而保障光伏發(fā)電能效的最大化。
大量現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，通過離散率指標(biāo)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位問題后并進(jìn)行及時(shí)消缺，能將光伏電站整體發(fā)電效率提升5%~10%左右。

三、解決方案

CET-6602中的離散率分析功能，可結(jié)合當(dāng)前天氣情況，對(duì)由通訊管理機(jī)等數(shù)采裝置采集得到的光伏組串支路電流數(shù)據(jù)、光伏逆變器交流側(cè)輸出有功功率數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行同步分析，在離散率越限時(shí)產(chǎn)生告警提醒運(yùn)維人員并自動(dòng)定位可能的故障組串及低效逆變器，提供對(duì)應(yīng)的診斷意見，助力光伏電站實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)維管理。

同時(shí)，CET-6602中的離散率分析功能也支持靈活配置離散率分析計(jì)算通道，以解決光伏電站內(nèi)逆變器類型眾多和參數(shù)不一、逆變器下接入組串形式眾多等問題。
為方便光伏電站的運(yùn)維管理人員對(duì)光伏系統(tǒng)的歷史運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，離散率分析功能中也支持按日生成并導(dǎo)出組串電流離散率運(yùn)行分析報(bào)表、逆變器輸出離散率運(yùn)行分析報(bào)表。

審核編輯 黃宇