光伏电站精益运维管理研究论文_孟庆春

光伏电站精益运维管理研究论文_孟庆春

湖北能源集团新能源发展有限公司 湖北武汉 430000

摘要:光伏电站的运营指标分析是了解电站发电能力及营运水平,掌握电站运行状态的途径。精益运维与技术监督工作则是围绕设备进行的,目的是提高设备设施可靠性,提升电站技术和管理水平,可保障光伏电站全生命周期的安全高效运行。本文通过研究光伏电站中运用精益运维管理,希望可以进一步促进光伏电站的运维管理水平,使光伏产业可持续发展。

关键词:光伏电站;精益生产;维护管理

1光伏电站发展概述

目前,光伏电站普遍运维工作有远程监控、报表制作、运行分析、设备维护、故障处理等,这种传统的运维方式存在运营人员专业能力提升较慢、运维效率较低、监控方式简单、智能分析少、运维被动维护、故障后检修等较多问题。加之光伏电站设备数量多、占地面积大,导致光伏设备在发生故障时难以实现精准定位,故障排查时间较长。一些隐性的设备故障,运维人员无法对故障进行前期的预判、无法实现状态检修。光伏电站智能化精益运检管理能够提升运维效率、降低运维成本,提高系统发电量和确保电站运行安全,提升运维质量,在电站整个运营寿命周期实现高收益。

2光伏电站运维管理问题

光伏电站没有旋转设备,设备巡视及隐患排查治理监管存在不足。设备管理存在的问题有:一是人员专业技能不足,一人多岗,对人员要求一专多能;二是设计、基建和移交生产验收把关不严;三是设备技术监督欠缺、运行指标及台账记录不详实完整;四是执行“两票三制”(工作票与操作票;交接班制度/设备巡回检查制度和定期切换试验与轮回检查制度)、“三措两案”(组织措施、技术措施和安全措施;技术方案/应急预案)等规程标准力度不够,安全生产与技术管理等制度不健全。

3提高光伏电站运维管理水平的对策

3.1制定科学运维管理制度

在大型集中式光伏电站运维管理当中,制定科学合理地制度极为重要,这能够约束运维管理中的一些不合理行为。比如,部分人员在设备管理中的操作行为不够规范等,都可能对光伏电站的正常运行构成影响。通过制度约束,组建专门的小组,形成统一管理标准,有利于运维管理工作的顺利进行[1]。

3.2光伏电站人员培训

光伏电站工作人员一般是校招或是火电、水电厂转行引进,对光伏组件及逆变器的应用较少,特别是上网电量中谐波水平、电压与频率的波动管理提出挑战,加之光伏电站中组件、逆变器技术创新迭代类似摩尔定律,如何确保人员的专业技能培训有针对性和实效性,应建立健全培训体系及考评机制,有效提升人员专业技能水平或竞争力是电站安全生产的基石。

3.3光伏电站设备技术监督、关键环节把关

光伏电站技术监督以“光伏发电单元专业”为核心,主要考评电站光伏发电主设备的性能、质量与管理状态。涵盖光伏现场发电系统的多项设备或部件,以及相关试验报告、管理运行资料等。在工程转生产环节,监督投运设备运行性能,电站电气设备、集控系统运行情况,应按以下办法遵照执行,可有效防范事故隐患。光伏电站技术监督以“光伏发电单元专业”为核心,主要考评电站光伏发电主设备的性能、质量与管理状态。涵盖光伏现场发电系统的多项设备或部件,以及相关试验报告、管理运行资料等。

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3.4低效发电单元分析及处理

光伏电站在实际运行过程中,因杂草、灌木生长迅速,鸟类频繁活动的粪便及空气中灰尘附着,都会导致光伏组件遮挡及表面附着污渍,影响发电效率,甚至形成热斑进而烧毁组件。1)草木遮挡清除。制定适宜的除草计划并实施,在日常巡检发现某组件存在零星的杂草遮挡时,立即进行清除。以某地光伏为例,每年安排三次光伏场区集中除草,两次全场组件清洗,能够保障全年组件表面基本保持清洁,同时避免热斑导致的组件损坏,降低场区发生火灾的风险。2)更改接线方式。对于竖装双排安装的支架,传统的C型接线存在弊端,可能使得整个支架的光伏组件受到前排方阵的阴影遮挡,特别是山地光伏在冬季,遮挡影响更大。可将接线方式改成“一”字形,即相邻支架上排组件相互串联成一个组串,下排组件连成一个组串,可根治此类问题。3)调整组件安装角度及地点。对于遮挡严重的或处于山坳中的组件,需要调整组串安装角度,组件安装离地应有0.6m的高度,以免暴雨或泥石流掩埋组件事件[2]。4)逆变器清灰及有效散热。对逆变器应定期更换滤网,清理风道,确保有效散热。特别是对箱变基础、逆变器底部的积水需要定期处置,防止电力电缆及信号电缆长期泡在水中,导致事故隐患或风险。5)利用SCADA后台进行筛选分析,特别是组串电流离散率分析,可通过红外热成像仪,辅以万用表、钳形表等测试工具,检测组件是否存在热斑、旁路二极管是否损坏,快速定位低效组件并适时更换备件处置。

3.5光伏电站精益运维管理

光伏电站可规范作业流程,编制作业指导书。将倒闸操作、维护检修、设备巡视等工作统筹规划,对运行与维护各项工作职责进行分工,采用“无人值班,少人值守,集中监控、检修”的运维管控模式,可提升电站生产运维的集约化管理水平,达到减人增效的目标。1)光伏电站调整运行方式,降低厂用电率[3]。结合光伏电站不同负荷时的功率因数来设置无功无偿装置运行方式。2)光伏电站合理安排维护时间,减少发电损失。由于光伏电站的特殊性,除草、清洗、维护等工作尽量选择在清晨、傍晚或阴雨天(辐照度低于200W/m2的情况下)进行,严禁选择中午前后或阳光比较强烈的时段进行除草、清洗。3)设备责任到人。结合光伏电站设备多、占地面积大、巡检点多的特点,采取每个子阵固定责任人的方式,确保设备有人负责,根据关键绩效指标严格考核管理,奖勤罚懒。4)重视智能化监控平台建设。定期利用I/V伏安特性曲线、红外成像设备、无人机巡视,钳形表,能有效发现低效组件,及时消缺后,可有效提升发电量约3%~5%。5)备件管理,更换异常组件。对于已形成热斑、破碎或电压异常的组件,需及时更换,避免降低整个组串的效率。做好备品备件、易损易耗品采购管理,减少设备故障等备件的停机时间。

3.6光伏电站的外部协调管理

1)优化光伏电站后期运维。目前,光伏电站后期运维工作非常重要,做好对光伏电站进行日常维护,供电企业的专业电工需要定期开展技术指导和光伏知识宣贯。有必要在此基础之上,利用微信平台定期发布光伏电站运维管理知识,提高用户运维技术技能,增强用户运维意识[4]。2)与电网调度有效沟通。场站应遵守调度纪律,加强沟通,降低因电网原因导致的限电、考核及停电风险。

结束语:

总之,光伏电站的精益管理是一项长期工作,而传统的粗放式运维和管理模式,对于降本增效是一个很大的挑战,而光伏电站的运营指标分析是了解电站发电能力及营运水平,了解电站运行状态的技术途径。精益运维与技术监督工作则是围绕设备进行的,目的是提高设备设施可靠性,提升电站技术和管理水平,可保障光伏电站全生命周期的安全高效运行。

参考文献:

[1]解磊.基于全寿命期的光伏电站运维管理浅析[J].太阳能,2017(03):66-71.

[2]栾宁,胡君,刘刚,陈磊.光伏电站运维管理的分析与探讨[J].科技视界,2017(28):177-178.

[3]吕谷超.浅谈光伏电站运维管理[J].科技展望,2015,25(28):89.

[4]邱海锋,叶剑,韩荣杰,洪达.分布式光伏电站运维管理的建议[J].现代建筑电气,2018,9(10):63-65.

论文作者:孟庆春

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/8

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