光伏電站半年建成，運維25年;作為動輒幾億的重資產，運維對光伏電站投資的回收至關重要!如何通過高效的運維來提高電站的收益呢?

一、工程移交給運維前的工作

光伏電站總包方(或施工方)移交給運維團隊的資料要完整，主要包括：

1)前期資料：前期工作批復文件，如土地批復、環(huán)評批復、接入批復等;

2)技術資料：設計圖紙、設備技術資料、項目驗收文件;

3)合同和財務文件：招投標文件、設備與材料購買合同、各類費用支出等;

對于收購的電站，在進行盡調時，首先應核實上述文件、涉及的相關手續(xù)和合同等資料的合法性、完整性、有效性;其次，需要對電站的整體質量進行檢測和評估，以保證電站移交前完成需要整改的工作。

二、電站運維的準備工作

運維團隊接手的光伏電站，首先需要根據(jù)自身電站和人員配備情況，制定合理的運維分工和科學的管理制度，包含：

1)生產運行制度、2)安全管理制度、3)應急消防制度、4)設備運行規(guī)程等;

1、生產運行制度

應對日常巡檢工作做出明確規(guī)定。定期巡檢和特殊情況下巡檢是必不可少的，可以及時掌握電站的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)已經存在的或潛在的問題，確保正常發(fā)電。

2、安全管理制度

安全管理貫穿運維的全過程，包括合理使用安全工器具和安全操作規(guī)范等，以保障人身安全和設備安全。由于新手現(xiàn)場操作技能和故障判斷分析經驗有限，需要熟練人員對其進行培訓，對于高壓電氣部分，還需要有高壓作業(yè)進網(wǎng)許可證方可持證上崗。

三、電站運維中的故障分析

光伏電站運行中，由于設備自身、天氣及其他不可抗力等因素，直流側和交流側均會產生故障。

經對某西部地面電站持續(xù)跟蹤1年后發(fā)現(xiàn)，直流側(組件、匯流箱、逆變器、直流電纜)出現(xiàn)的總故障頻次占總故障比例的90%左右，而交流側(交流電纜、箱變、土建和升壓站)等方面的故障占比較小。

對西部某區(qū)域多個已經正常運行2年多的電站進行監(jiān)測，全年因故障帶來的發(fā)電量損失最小的約0.18%左右，最大的占比約0.85%左右，光伏電站主要設備發(fā)生故障頻次和比例，如下圖所示。

(注：由于光伏電站個體差異較大，本案例數(shù)據(jù)并不具有廣泛代表性意義)。 


逆變器、升壓站和匯集電纜，發(fā)生故障的頻率雖然較少，但是一旦發(fā)生故障，對發(fā)電量影響很大，故障可從可后臺監(jiān)控實時運行狀態(tài)看到，可以進行及時的維護。

直流側方陣組串，由于其組串數(shù)量較多，發(fā)生故障頻次較多(占比73.5%)，因此對發(fā)電量影響非常大;但其故障不容易被發(fā)現(xiàn)，如果運維人員能及時發(fā)現(xiàn)，可以顯著提升電站的發(fā)電量。

1、組件的主要故障

運維過程中，組件出現(xiàn)的主要問題包括：組件松動、熱斑失效、玻璃破裂、接線盒二極管失效等，

產生的主要原因：

1)施工未緊固壓塊帶來組件松動;

2)與組件自身質量有關。

2、匯流箱的主要故障

匯流箱的主要故障和原因如下表所示：

1)熔斷器燒毀，主要由于保險絲質量或選用的熔斷器額定電流過小

2)斷路器發(fā)熱、跳閘

3)通訊異常(含匯流箱通訊采集模塊損壞問題)

4)接線端子發(fā)熱，主要由于端子松動，電阻過大)、

5)支路故障，如接地故障、過流，出現(xiàn)直流拉弧等問題

上述5個問題的出現(xiàn)頻率參考圖2。



3、逆變器的主要故障

1)一般由于排風系統(tǒng)不良，機柜溫度過高造成模塊(主板)故障

2)模塊自身散熱問題造成模塊過溫

3)風扇損壞問題

4)熔斷器燒毀

5)煙感器故障

6)斷路器跳閘

7)啟動異常

8)接地故障等。

4、直流電纜的主要故障

1)接地故障

2)施工引起或車輛碾壓絕緣皮破損

3)電纜頭擊穿問題

4)設計院設計和實際不符，線徑較小，導致電纜發(fā)熱

5)短路等

施工時如果電纜埋深較淺，特別有些地面電站土質為砂石地，運維車輛經過時，很容易碾壓到電纜致其破損，需要運維在巡檢時及時發(fā)現(xiàn)處理。

5、其他的問題

電站基礎下陷，或者土地因雨水沖刷塌陷造成支架傾斜，有的未做防洪措施。戶外油性箱變主要有漏油、油位偏低、斷路器故障等問題。

6、電站故障小結

在電站運行期間，上述常見故障可能在未來運行期間又重復發(fā)生，或者又暴露出新的問題，我們需要做的就是通過以上類似的方法定期對故障進行分析和分類整理，發(fā)生故障后第一時間處理，對故障頻發(fā)區(qū)域加強巡檢，盡量將故障損失減少到最小，另一方面，故障的發(fā)現(xiàn)、分析、解決過程對于運維人員來說，也是提高自身能力的途徑之一。

四、電站智能運維系統(tǒng)

隨著企業(yè)持有光伏電站的規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)的電站管理方法已經不太適用，為電站運維量身打造的電站營維系統(tǒng)應運而生，它不僅減少了運維人員的工作量，而且系統(tǒng)功能也非常強大，能夠完成：

數(shù)據(jù)采集與分析(氣象數(shù)據(jù)、發(fā)電量統(tǒng)計、PR分析、設備運行)

組串故障定位、告警中心、缺陷管理、自動化報表管理等功能。

其中，數(shù)據(jù)采集與分析是營維系統(tǒng)的核心，采集和分析的數(shù)據(jù)包括：

匯流箱數(shù)據(jù)(組串電流、電壓)

逆變器數(shù)據(jù)(實時電壓、發(fā)電量、實時功率等)

箱變、高壓側、并網(wǎng)點等關鍵點的實時數(shù)據(jù)。

營維系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)為基礎，使得電站的運維更加高效，是非常有效的技術手段。

然而，必須強調的是：即使有了運維系統(tǒng)，日常的巡檢工作還是需要繼續(xù)進行!

有些問題對于營維系統(tǒng)來說是盲點，難以發(fā)現(xiàn)，如設備接線端子的溫度，目前還沒有有效的實時監(jiān)測手段，如果持續(xù)高溫，會帶來安全隱患，運維人員一般通過紅外熱像儀對光伏區(qū)和升壓站的設備端子進行紅外掃描，去查找溫度異常點，將隱患消除在萌芽之中。