安全运维对光伏电站全寿命周期的重要性探讨

安全运维对光伏电站全寿命周期的重要性探讨

王周龙 任高翔

中节能（临沂）光伏农业科技有限公司

中节能（汾阳）光伏农业科技有限公司

摘 要：随着光伏电站装机量的逐渐增多，优良的可建设资源被疯狂抢占，这使光伏电站开发的难度变得更大。在这种情况，处于光伏电站产业末端的生产运营管理的重要性愈发明显。因此，本文针对光伏电站的安全运营为对象，分别从智能监控与分析、周期巡查以及组件清洁几个方面展开分析探讨，旨在得出有效的光伏电站运营方案，进而了解安全运维对光伏电站全寿命周期的重要性。

关键词：安全运维；全寿命周期；智能监控；巡查

由于光伏电站装机量的增加，光伏电站开发难度上升，在这样的情况下，安全运维成为光伏电站的重要工作，呈现出安全运维对光伏电站全寿命周期的重要性。由于电站运维效率会对光伏电站的全寿命周期带来直接影响，不可避免会影响光伏产业的经济效益与盈利能力。因此，保障生产运维效率成为了光伏企业保持长远发展的重要任务。

一、智能监控与分析

随着我国社会的快速发展，国内光伏电站呈现出大规模建设。光伏电站为了保持良好的发展，不仅需要进行严格遵循国家电网要求的信息采集和实施监控，还需要思考如何在保证发电量的基础上减少运维成本，进而促进光伏电站的可持续发展。为了达到这样的目标，光伏电站需要在运维管理系统中融入先进技术^[1]。推出融合现代数字信息、通信技术以及大数据分析的新型智能监控与分析系统，并且具备较强的场地适应能力。光伏电站的只能监控与分析系统需要进行一定的转变，优化自身的性能。

首先，系统系统从原来的“电力逻辑视图和设备平铺架构图”转变成当前的“多元化拓扑结构与电力巡逻视图”。当前的光伏电站与传统的火电站、水电站有明显的区别，这主要体现在需要管理的数量方面，因此在进行光伏电站运维的过程中，需要及时转变管理理念。随着科学技术的快速发展，软件操作平台与传统人机信息进行融合，构成拓扑结构促进运维效率，这样能够让电站运维人员能够更好的投入到光伏电站的运维工作当中。其次，从重视分析过程转变为重视最终结果。由于广大的用户们对于电压、电流和功率数据有一定的关注，需要为他们提供精准的数据。但是他们不会对分析过程有过多的关注，因此可以在保证分析结果准确性的同时简化分析过程，合理运用监控、智能化在线分析等手段，并进行自动化的数据上传报备。再次，需要从“低宽带”转变为“高宽带”。光伏仿真内部通常会采用RS485与智能汇流箱、逆变器、测控装置等设备进行通信。但是RS485通信方式会随着总线挂设备的数量和传输距离的增加影响信号的稳定。并且大量铺设RS485电缆会消耗一定的工程物料成本，如果出现线路故障进行维护，则会造成经济负担。因此在当前电站建设过程中，需要选择可靠、维护便捷、高宽带的通信方式，可选择工业以太网、、光纤连接，运用环网拓扑结构，能够将线路转换到备用线路，保证了线路的畅通，实现更加可靠安全的通讯恢复功能。

二、周期性巡查

在光伏电站的运行过程中出现设备故障会造成一定的电路损失，这样的电路损失属于光伏电站稳定非计划电量损失^[3]。为了避免出现这样的情况，需要有效应对设备故障带来的负面影响，需要加强对光伏电站内部重要设备的周期性巡查。及时发现和解决问题，能够在电站设备发生故障的时候做出快速正确的反映，有效遏制设备故障造成的影响。通过加强周期性巡查，能够及时排查设备故障隐患，降低设备故障率，保证光伏电站的正常运行。

在进行周期性训超的过程中，需要严格遵循巡查路线和巡查项目，对一二次设备进行严格的巡查。并且将敏感设备作为工作重点。一般情况下，巡查的周期会设定为15天。对于新投运或者维修过的设备以及超负荷异常运用的设备进行细心巡查。在出现恶劣天气的情况下，如台风、沙尘暴、强降雨等天气时，需要加强巡查工作的力度，以免仪器设备因极端天气出现损坏或者运行故障。为了保证周期性巡查工作的规范性与精准度，工作人员需要使用标准的校验设备，例如万用表、试电笔、测温仪以及红外热成像仪器等等。其中红外热成像仪器是非常重要的检测仪器。它主要被用在电气连接点检测、光伏储能点检测、光伏阵列检测、高压配电及送出线路的检测。

周期性巡查的工作方向主要有三个首先在不安全环境方面，主要是指出现了恶劣的极端天气或者杂乱的工作环境。其次在现场的设备巡查方面，需要严格巡查各个组建、支架、逆变器、防雷接地、汇流箱以及智能监控设备等重要设备。最后为管理缺陷，加强设备周期巡查能够准确掌握设备运行情况，准确掌握设备故障和缺陷，及时进行处理与维护，令设备能够维持良好的运行状态，进而保证光伏电站整体设备的正常运行。

三、组件清洗

光伏电站在建设完成之后，实际发电量主要依赖天气。在光伏电站的运行过程中，人力所能干预的除了电气设备故障之外，还可以进行组件表面的清洗工作

^[3]。光伏电站不论在农电互补、渔光互补或者屋顶电站方面，其组件表面都会存在一些污浊物，影响了相关设备的正常运行，影响实际发电效率。因此，为了保证光伏电站的实际发电效率，提升发电量，光伏电站的工作人员需要结合电站的实际环境与气候条件，合理制定组件清洗方案，保证工作计划的顺利推进，达到理想的组件清晰效果。

（一）污浊物影响组件发电效率的原因

组件清洗管理是运维管理中的重要内容，由于光伏电站所处环境的不同，造成光伏组件表面情节程度不同。例如屋顶光伏电站所处厂区位于造船厂，所以厂区内会有很多的灰尘，组件表面非常容易沾染污浊物。光伏组件表面存在污浊物影响发电效率可以通过以下两个方面来了解。首先，细小的粉尘颗粒会附着在组件表面上，这种情况会在某种程度上降低太阳光的透射率，影响到组件表面接受太阳光的辐射量，因此造成了发电效率的降低。其次，树叶、鸟粪、泥土等局部遮挡组件表面，形成了很多的阴影，组件局部会产生热斑效应，影响到组件工作运行的实际效率，进而降低了组件的发电能力，甚至会造成组件的损坏。

（二）清洗费用估算

在进行组件清洗的过程中，需要花费一定的成本，光伏电站需要对组件清洗工作有全面的认知，正确估算组件清洗费用。以某地10MW_P光伏电站为例。光伏电站需要每个月清洗组件一次，外包按照每块组件的清洗费为0.34元，如果光伏电站有10MW_P多晶硅电池板的数量为32258块，预估费用为10968元，一年需要制度费用131613元。并且考虑到可能出现的其他成本或者人工成本上升等问题，可以将预估费用设定在15万元。如果光伏电站通过采用专业设备自行进行组件清洗，可能会适当降低投入成本。

（三）清洗时间与周期

为了保证组件清洗工作的顺利进行，需要将工作时间设定在早晨、傍晚或者阴雨天。因为早晨和傍晚这段时间的太阳光比较弱，不会出现明显的人为阴影造成光伏阵列的热斑效应，避免造成发电量的损失或者组件损毁，保证组件的正常工作。在阴雨天进行清洗则可以借助雨水来彻底清除组件污浊物^[4]。清洗周期可以设定为一个月一次。如果光伏电站组件数量多，可以根据光伏电站的电气结构情况划分清洗区域。确保清洗工作可以覆盖到逆变器所连接的全部组件。

结束语

安全运维作为光伏电站在全寿命周期内高效安全运动的重要基础，需要针对光伏电站的实际情况制定合理的运维方案。保证电站的系统效率，促进发电量的提升，使光伏电站的经济效益得到保障。

参考文献

[1]黄伟伟.光伏电站智能化运维探析[J].智能城市,2021,7(09):67-68.

[2]李瑫,黄浩,陈李松.光伏电站智能运维无人机技术研究[J].电子元器件与信息技术,2021,5(03):84-87.

[3]陈志娟.光伏电站的建设、运维成本分析研究[J].科技风,2020(07):181.

[4]杨少璞.光伏电站智能化运维技术的分析与应用[J].电力设备管理,2020(06):137-139.