大型并网光伏电站的运行维护管理研究

刘立峰

（上海电气集团股份有限公司电站分公司，上海 201199）

大型光伏电站是现代社会一种新型的发电项目，符合现代社会绿色发展的要求，具有较为理想的经济收益，具有十分广阔的发展前景。但大型光伏电站在建设方面具有较强的特殊性，对电气设备的要求较高，为了保障其安全、稳定地运行，电站方面必须重视并网后的运行维护管理工作。

1 大型并网光伏电站简述

光伏电站是指采用特殊的材料采集并利用太阳光能，然后借助一系列电子元件组成的发电体系。光伏电站是当前我国大力支持的绿色电力开发能源项目。在实际运用中，光伏发电系统可以划分为独立光伏系统与并网光伏系统两大类。其中独立光伏电站主要包括偏远山区农村的太阳能供电系统、太阳能通信信号电源、阴极保护以及城市太阳能路灯等各种带有蓄电池的可独立运行的光伏发电系统；并网光伏发电系统则是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。一般而言，光伏电站是由太阳能电池阵列、汇流箱、逆变器、直流配电柜、升压站、太阳跟踪控制系统以及监控系统等设备所组成（见图1）。

图1 大型并网光伏电站的系统组成图

光伏电站工作的原理是利用半导体界面的“光生伏特效应”，将太阳光能直接转变为电能。这种技术关键的元件就是太阳能电池板。在实际操作中，将串联在一起的太阳能电池板进行封装保护，使之形成大面积的太阳能电池板组件，然后配上功率控制器等部件，构成光伏发电装置。该装置可以直接将直射在装置上的太阳光转化为直流电，经过直流汇流箱并联接入直流配电柜，然后将汇流的直流电接入逆变器中转变为交流电，再经过升压站并入高压电网当中。

目前，大型并网光伏电站已经广泛应用在我国各地。据国家能源局发布的数据显示：截至2019年9月底，我国光伏发电累计装机容量达到19019万kW，新增装机容量为1599万kW，同比增长了15%。其中，集中式光伏发电装机容量为13149万kW，新增773万kW，同比增长了11%；分布式光伏发电装机容量为5870万kW，新增了826万kW，同比增长了28%。

2 大型并网光伏电站运维管理的主要内容

2.1 建立完善电站各项管理制度

电力生产企业的生命线就是安全生产。与其他国有大中型的发电厂相比，大型并网光伏电站一般都地处比较偏僻的地区，占地面积较大，设备分布面积较广，故障发生率较高，因此运行维护管理的任务较重，但大型并网光伏电站的工作人员较少，一旦电站设备发生故障，就会影响到电站的经济效益。因此，当前大型并网光伏电站在运维管理工作方面首要的任务就是抓好安全生产,而要想抓好安全生产，首要任务就是电站必须建立完善的各项管理制度。因为我国在大型并网光伏电站建设方面起步较晚，对于运行维护管理工作尚未形成完善的管理制度体系，而且并网光伏电站与传统的火电站和水电站在管理方面具有较大的差异，因此，在管理制度制定方面也具有较大的不同。面对这样的情形，相关大型并网光伏电站管理者必须充分借鉴国内外相关单位的管理经验，然后结合本地区特殊的情况，科学、合理地制定本单位运行维护管理的制度，逐渐建立完善的管理制度，以实现有章可循、有据可查、有人检查且有人负责的局面。

2.2 检查电站设备和系统的运行

笔者在前文已经说过，大型并网光伏电站地处比较偏僻的地区，占地面积较大，设备分布面积较广，极易受到自然环境以及野生动物的侵扰，因此，故障发生率较高。为了保证大型并网光伏电站的稳定运行，工作人员必须坚持每天检查电站设备和系统的运行情况，查验是否有设备出现故障，并检验相关配件的运行情况及使用环境变化情况，如逆变器室的室内温湿度情况、设备运行的温度情况等。通过检查，确保设备都能正常运行，一旦发现故障，应及时进行维修，以确保光伏电站的安全、稳定运行。

2.3 建立电站日常运行维护档案

在检查电站设备和系统运行的过程中，工作人员还必须详细记录各项运行的数据，这样能直接反映设备运行的情况，不仅是光伏电站实际生产重要的凭证，更是光伏电站设备运行维护的重要参考。在实际工作中，光伏电站建立的日常运维档案应包括设备的运行日志、报表、巡检记录、问题登记、运行分析和专题分析等项目，其中最主要的内容就是详细记录每天的天气情况、主要设备实时运行的状况、实时的电能参数等具体运行情况。这是光伏电站积累第一手资料的重要手段，对于分析电站设备运行状况以及遇到故障时制定运维方案具有重要的参考价值。

3 我国大型并网光伏电站在运行维护管理工作中存在的问题

3.1 缺乏完善的运维管理制度

没有合理的管理制度，就无法保障企业运转的效率，也无法保障企业整体的竞争力。因为管理制度是企业良性运转最重要的保障，如果没有完善的管理制度保障，企业就会陷入长期发展的困境中。我国在光伏电站并网运行建设方面起步较晚，对于并网光伏电站的各项管理制度建立远远落后于电站的建设，导致不少电站在运行维护管理方面存着一定的问题。具体表现为部分光伏电站没有制定完善的运维管理制度，而有的电站虽然制定了较为完善的运维管理制度，但在落实方面还不到位，使得这些电站的职员对于电站运行维护及相关的数据采集、管理工作比较懈怠，从而影响到了电站运行的安全性与稳定性。

3.2 电站员工的专业素质参差不齐

近年来，我国加大了在光伏电站方面的建设，新建了不少大型的并网光伏电站，这些电站招聘的技术人员一般都是从电力学校或其他火电厂、水电厂引入的。他们对于光伏发电的产业缺乏深入的了解，没有实际操作经验，对光伏电站运维管理工作也缺乏经验，且素质参差不齐，这就导致在光伏电站的日常运维管理工作中，遇到突发故障，无法及时处理，或者实际处理时出现技术问题，引发技术故障，无法有效维持光伏电站发电网络的稳定运行，进而影响到了大型并网光伏电站运维管理的安全和稳定。

3.3 电站日常运维档案不完善

为了保证大型并网光伏电站安全、稳定地运行，对其进行日常运维管理是必不可少的工作，而对运维管理工作进行详细的记录也是运维工作重要的组成部分。由于缺乏完善的管理制度，且工作人员素质参差不齐，导致运维工作记录不理想，无法形成有效的运维档案。在实际运维管理工作中，大型并网光伏电站需要记录的资料信息较多，如供电的时间、累积的电量、供电室的监控情况、设备负荷情况、设备的温度变化情况以及运行中出现的不良故障等，如果记录的信息不全面，就会影响到后续的运维管理工作效率。此外，大型并网光伏电站因为占地较大，基本上都是建于野外较为空旷的区域，周边的环境较差，治安也不到位，经常发生一些失窃的事故，这样也会影响到电站整体运行的安全性和稳定性。

4 提升大型并网光伏电站运维管理工作效率的策略

4.1 制定并落实各项管理制度

制度是企业运转的重要保障。针对当前大型并网光伏电站制度不完善的情况，必须建立完善的制度并严格落实各项制度才能解决在发展中遇到的问题。在实际操作中，相关电站可以借鉴国外成功的管理制度以及国内水电和火电站的管理制度，然后结合本地区的实际情况，科学制定出较为完善的管理制度，并将其严格落实下去，同时在实践中不断对其进行改进和完善，以此提高运维管理工作的效率。

4.2 提高工作人员的综合素质

针对当前部分并网光伏电站工作人员素质参差不齐的问题，相关电站必须采用有效的手段，提高工作人员的综合素质，使其能够满足实际工作的需求。在操作中，相关单位可以组织工作人员，利用网络培训的方式，对他们进行教育培训，使他们掌握并网光伏电站运维管理工作的知识和技能，同时，加强对他们进行思政教育和职业素养教育，使他们提高思想认知，能够运用正确的方式和手段解决运维管理工作中遇到的问题，从而保证大型并网光伏电站安全、稳定地运行。

4.3 加强运维档案的收集和编制

针对当前部分大型并网光伏电站运维档案不完善的问题，相关电站应加强运维档案的收集、整理和编制。首先，运维工作人员应细致记录电站的检修维护情况，如故障发生的时间、地点、故障设备的名称及具体的故障现象，同时详细记录故障处理的方法及设备零件的更换情况。其次，详细记录巡查情况，如巡查的时间、地点以及是否遇到问题。最后，工作人员还要记录变电设备运维的情况，如内部低压设备是否存在发热现象，是否存在异味或者积尘现象，室内的温湿度是否适宜，是否被动物啃咬，是否被偷窃，从而保障光伏电站运行的安全性与稳定性。

5 结束语

综上所述，大型光伏电站是近年来国家大力扶持的绿色能源项目，对于加强我国电能建设及强化环境保护具有十分重要的作用和意义。因此，做好大型并网光伏电站的运维管理工作就变得十分重要。但由于我国在这方面起步较晚，还存在一定的不足和问题，文章对这些问题进行了分析，并针对性探讨了解决的策略，仅为笔者的一点个人浅见，希望能对相关电站的运维管理工作提供参考。