大型光伏电站电气设备的运行维护要点

上海能源科技发展有限公司 郭 琛

1 大型光伏电站电气设备的运行维护问题

1.1 电气设备的操作和维护缺乏完善的检测系统

在对大中型光伏电站电气设备实施日常运营维修时，完善运营维修监测体系是运维管理工作的核心。大型光伏电站中的电气设备往往具备复杂系数和专业度都较高的内部构成，在检测过程中，检测工作不仅要做到专业、严谨，更应保证检测体系完整全面，唯有如此才能使检测面面俱到。然而电气设备具有多元复杂、专业系统的操作方式和运行流程，导致日常检测和运维工作的难度系数也大幅提高。由于种种主客观因素的限制和制约，在日常检测工作中，相应的运维体系大多存在过于片面不成系统的情况[1]。

首先，大型光伏电站电气设备需要在日常保持常态化检测，但很多光伏电站日常检测往往是不到位的，这就导致相关人员接收到问题信号多数具有滞后性，常出现“亡羊补牢”而不是防患于未然；其次，电气设备的检测体系应具有多元化和差异性，但常见的电气设备检测过程往往是“一招鲜吃遍天”，无法对不同的电气设备特点和故障点采用针对性的科学检测方法，这就使电气设备检测的精确度大打折扣。

1.2 运行维护缺乏有效的分析方法

引发电气设备故障的原因有很多且故障区域也有所不同，这些都是造成电气设备运维难度较高的因素。尤其是电气设备故障的原因不仅会涉及电气设备的性能这类内部因素，还包括外部因素，如人为因素、环境因素和自然因素等。因此在运行和维护过程中，为使检测维护工作能具有科学性和全面性，须从宏观和微观两个层面入手对故障成因进行分析和把握，对可能造成故障的内外部因素进行细致考量，最终确定电气设备故障的原因。然而在当前阶段，运维工作中分析和评估故障的水平是差强人意的。在故障分析过程中，一些操作人员无法对电气设备进行完善的维护，具体表现为只分析和判断表面问题，导致电气设备难以保持长期的稳定运行；还有过于依赖主观经验，无法对故障进行精准分析，难以彻底排查故障[2]。分析评估电气设备故障成因，必须采用多元化、系统化的故障分析方法，这是改善电气设备整体功能的唯一方法。

1.3 缺乏操作和维护电气设备的专业团队

电气设备具有功用多样、结构复杂的特点，这也决定了建设大规模光伏电站必然需专门管理运维队伍，来提高设备的运营保障效率，而管理运维人才专业素质的好坏也直接关乎设备运营中发生的各种故障和隐患，是否及时有效得到消除。而在当前的运维服务模式中，拥有高素质管理运维服务人才的队伍也非常缺少。其一，相关电气设备运维人员的培训专业性能较低，从而导致其无法对电气设备进行全面的故障分析和状态控制，应对措施的科学含量也较低；其二，在对电气设备进行运维时没有快速排除故障的能力，使得故障排查较为滞后。不仅如此，技术人员综合分析研判能力不强，针对电气设备故障的难点束手无策。

2 大型光伏电站电气设备的运行维护要点

2.1 明确检查内容并记录检查结果

专业运维人员应定期进行检查，常态化对电气设备进行故障排查，并保持信息全面的检查记录。首先，光伏发电站应视自身容量来决定是否细化运检工作，这就需根据项目和工作内容进行不断优化，电气设备需抽样随机检查，保证巡检工作取得应有成效；其次，在巡检大型光伏发电厂的电气设备时，须综合运用不同的感官，借鉴自身的知识和经验对电气设备进行全面科学的研判和分析。在巡检期间，须备存详细的纪录，包括电气设备的操作状况、操作参数、操作温度等，便于在参数或数值变化中找到电气设备出现故障的原因[3]。

2.2 部件维护工作的主要内容

在部件的操作和维护过程中，应对电气设备中的相应面板组件进行不定期检查：包括但不限于电池板零件表面是否有缺陷；电池板各组件在组装间的耦合强度；电池板的正负连接处磨损是否在容错范围内，老化和接地问题是否出现，以及紧固件是否正常和保持稳定。同时，电池板元件的清洁工作也不容忽视，唯有如此才能有效遏制其对发电量的影响，通常每月需按标准清洗一次，特别要注意的是，太阳能具有加热作用，光伏组件表面温度通常较高，因此不能用冷水清洗。此外须定期检查组件、电气连接，及时排查是否出现损坏情况，以及对电气设备、电线、所有组件进行周期为半年的定期巡检，扎实推进机组能够正常运行。

2.3 逆变器运维工作的核心内容

逆变器是光伏发电站中复杂度较高的电气设备，这也使其可靠性明显降低。温度是逆变器运行中需重点观测指标之一。排风口与散热量系统的正常运行是保持逆变器室温度在合理范围内的重要核心，应进行密切监控，并在出现故障情况时迅速确认并采取应急行动。专业运维人员须及时断电检测逆变器的输入与输出端子、接线、铜排，并注意其是否发生有红黄黑等色彩改变；工作中有无出现异常的响声和晃动[4]。由于智联母线的电解电容量很大，所以在清洗逆变器前应首先完成充放电的动作，且时间不能低于15分钟，接着应用吸尘器清理灰尘，一般期限是半年，清灰工作也须确保在停电状况下完成，以万用表为主要衡量标准。逆变器内部配线也须每月完成一次检测。当完成对滤网灰尘的处理工作时，须考虑光伏电站所选位置的风沙情况和逆变器室内的密封情况。需定期检查直流配电柜内风扇的运行状况，防止其温度过高导致经常断电。

2.4 建立全面的管理体系

全面系统的管理体系是光伏发电站中电气设备得以有效运行的重要基础。首先就需使安全生产得以制度化，压实岗位职责，确保相关人员对光伏发电站的运行规程烂熟于心，并能对通讯系统图进行规范化绘制。由于光伏发电站的运维人员需兼顾日常维护和检修等多项工作，所以相应的工作技能培训不可或缺。光伏电站需对相关人员进行分类并进行精准培训，如新员工应进行安全生产制度和安全章程的培训，特种技术人员则需对系统调度等专业知识进行扩充。

不仅如此，在光伏电站正式投产前，运维人员需到电气设备厂家进行专程学习，并不能缺席施工过程，需在各个施工环节中锻炼解决实际问题的能力，保证能在安装和调试工作中更好地配合商家和施工单位。不仅要对新员工进行定期监督和检查，更要进行不定期抽查，培养新员工独立自主的学习能力，减少对外界环境的依赖。培训的价值就在于可帮助相关工作人员能尽快适应岗位工作，熟悉电气设备的多种操作方法，并能借助仪表对电气设备可能出现的问题进行全面系统的分析研判[5]。

3 提升电气设备运维成效的合理举措

3.1 重视完备监测体系在运维工作中的参考价值

完备的监测体系可提供给运维人员可视化的电气设备运行信息，并减少设备故障信息的滞后性，为光伏电站电气设备日常运行维护工作取得更佳成效打下坚实基础。而构建完备的监测体系并非一蹴而就，需做好多方面准备工作。首先要全面分析研判电气设备的分布情况。利用位置信息可使技术人员对电气设备服务的覆盖面积有清晰认知，在这个范围内实行监测会更有参考意义；其次监测设备的安装要在电气设备服务的有效覆盖范围内。通过监测设备可更好地获取电气设备运行情况，便于后期的数据分析，也可实现电气设备运行异常情况的预先研判。

3.2 重视全面分析法在运维工作中提出的精准举措

提高光伏电站电气设备运维工作成效离不开针对实际情况进行全面分析，如片面从单一角度出发是无法取得有效运维效果的。在实际工作中，造成电气设备出现运行故障的原因是多元的，只有针对实际问题精准分析研判才能采取精准有效的运行维护举措，这也是站在全局角度分析问题的意义所在。全面分析法可分为两种类型：一是全面分析研判电气设备的内部结构，虽然不同的电气设备运行问题类型大同小异，但内部结构的细微差别也可作为判断运行问题出现的重要参考；二是采用假设分析法，在故障发生的最短时间内得出具有一定可能的判断。时效性是电气设备运维工作不可忽视的核心内容，采用假设分析法可显著提升排查问题的效率。总之，利用结构分析和假设判断的方式，可对解决电气设备运行问题提出较为详细和强针对性的精准举措。

3.3 重视运维人员专业素养在运维工作中的意义

保证光伏电站电气设备以平稳状态运行的另一个重要举措是打造专业素养高的技术团队，以准确的理论解决运维问题，从而确保故障处理效率和质量有较高水准。而专业技术人员在技术运维流程中需关注两方面：一是加强技术团队整体建设。高水平的技术团队不仅具备理论扎实的技术人员，还有精确的实操手法。实践只有在扎实理论的指导下才具备较高价值，而理论只有运用于准确的操作方法才能发挥其最大作用，因此理论培训和操作实践是培养高水平技术团队不可或缺的两个要素；二是加强故障排查中技术运用的专业性。当下的故障排查工作，大部分是在故障成因并不明确的情况下采用针对性较低的措施，这就导致运维工作的低效和人力物力资源的浪费。因此在对问题成因进行精准研判的前提下，加强故障排查中技术运用的专业性，才能保障运行故障问题排查工作的高质量落实。