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光伏电站运维下一站比拼:成本和价值(3)

光伏逆变器  来源:中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司  作者:薛葵  2015/5/5 9:35:09  我要投稿  

2.运维难易程度、故障定位精准度比较

2.1集中式方案分析

对于集中式方案,多数电站的汇流箱与逆变器非同一厂家生产,通讯匹配困难。国内光伏电站目前普遍存在直流汇流箱故障率高、汇流箱通讯可靠性较低、数据信号不准确甚至错误导致无法通信的情况,因此难以准确得知每个组串的工作状态。即使通过其他方面发现异常,也难以快速准确定位并解决问题。

因此,为掌握光伏区每一组串工作状态,当前的检测方法是:找到区内每一个直流汇流箱,打开汇流箱,用手持电流钳表测量每个组串的工作电流来确认组串的状态。但在部分电站,由于直流汇流箱内直流线缆过于紧密,直流钳表无法卡入,导致无法测量。运维人员不得不断开直流汇流箱开关和对应组串熔丝,再逐串检测组串的电压和熔丝的状态。检查工作量大,现场运维繁琐且困难、缓慢,在给运维人员带来巨大工作量和技术要求的同时,也会危及运维人员的人身安全。

图4 直流汇流箱内密集的直流线缆

另外,检查期间开关被断开,影响了电站发电。假设单块组件最大功率为250W,20块一串,一个16进1汇流箱装机容量即为16×5kW=80kW,完全检查一个汇流箱并记录共需10min(0.17h)。假设当时组串处于半载工作状态,断电检查一个汇流箱引起的发电量损失为80kW×50%×0.17h=6.8kWh。

一个30MW的电站拥有400多个汇流箱,全部巡检一次将花费大量时间,并损失数千kWh的发电量。再合并计算人工、车辆等成本投入,巡检所消耗的运维费用将十分可观。此种情况在山地电站表现会更加明显。需要特别注意的是,这样的巡检方式并不可靠,易产生人为疏忽,比如检查完成后忘记合闸,影响更多发电量。

目前不少电站的运维人员只有几个人,面对几十MW甚至上百MW的庞大电站,将难以全面检查到每个光伏子阵,更难以细致到每个组串,所以一些电站的汇流箱巡检约半年一次。这样的巡检频次,难以发现电站运行过程中存在的细小问题,虽然细微,但长期累积引起的发电量损失和危害却不可轻视。

目前国内光伏电站有关直流汇流箱运维的数据如下:

1)直流汇流箱内的熔丝:易损耗,维护工作量大,部分电站每月有总熔丝1%左右的维护量;且因工作量大,检修时容易出现工作疏漏,影响后续发电量。

2)直流汇流箱数据准确性与通讯可靠性:直流电流检测精度低,误差大于5%,弱光时难以分辨组件失效与否,不利于进行组件管理;直流汇流箱通讯故障率高、效果不佳,容易断链,导致数据无法上传,通讯失效后,组串监控和管理便处于完全失控状态,除非再次巡检发现并处理。

2.2组串式方案分析

对于组串式方案,逆变器对每个组串的电压、电流及其他工作参数均有高精度的采样测量,测量精度达到5‰(见图5)。利用电站的通信系统,通过后台便可远程随时查看每个组串的工作状态和参数,实现远程巡检,智能运维。对于逆变器或组串异常,智能监控系统会主动进行告警上报,故障定位快速、精准,整个过程操作安全、无需断电、不影响发电量,将巡检、运维成本降至极低水平。

图5 组串式逆变器对组串电压、电流精确测量

2.3比较结果

组串式故障定位快、精准,实现智能运维。

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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