光伏電站設備全過程運維管理系統設計與應用

祝晶

【摘 要】目前，光伏電站設備臺賬仍然停留在傳統的手工填寫層面，設備數量多和繁瑣的書面記錄大大增加運維人員的工作量，直接影響設備臺賬記錄的及時性及完整率。本文結合光伏電站設備管理的實際情況，自行設計開發動態化、系統化、全生命周期的設備管理系統，介紹其功能組成和開發設計流程，分析其在實際應用中的可行性。

【關鍵詞】光伏;運維

1 緒論

1.1 光伏電站設備概況

某光伏電站由 50 個 1MWp 發電方陣組成。每個發電方陣通過對應的 14 個匯流箱、2 臺直流柜、2 臺逆變器、1 臺箱式變壓器，經逆變升壓后匯至 35kV 母線，經 1 臺主變壓器升壓至 110kV 后 T 接并入電網。升壓站內配置控制、測量、信號、保護等自動裝置。總計 1072 臺設備，這些設備均需建立完整的臺賬。

1.2 設備管理存在的主要問題

1.2.1 內容填寫問題

光伏電站普遍存在設備數量多、設備臺賬多、運維人員少的特點，傳統的紙質版臺賬記錄仍采用手工填寫，少填、誤填、亂填現象時有發生，填寫格式固定死板，無法根據實際情況靈活記錄。

1.2.2 保存問題

紙質版臺賬數量多，存放占用空間大，使用頻率較高，容易發生丟失現象;同時長期保存的紙質版臺帳容易老化、字跡模糊、易被損壞，需設專人對臺帳進行保管，給光伏電站標準化管理增加了難度。

1.2.3 統計分析問題

傳統的設備臺賬記錄條理性差，無法快速直觀地對某一設備的運行維護情況查閱統計，也無法針對某一類故障的發生時間、恢復時間、故障次數、處理方法等情況進行匯總分析，嚴重影響光伏電站的運維效率。

2 系統的功能組成

2.1 設備管理系統簡介

設備管理系統作為電站全部設備運維信息的整合系統。

針對光伏電站設備數量多、運維人員少等特點，結合傳統設備臺帳所反映出的問題。以建立系統化、動態化、全生命周期的設備管理系統為目的。其功能涵蓋缺陷記錄、檢修維護記錄、設備參數查詢、備品備件查詢和故障查詢等方面，有效提高了設備管理水平和工作效率。

2.2 功能簡介

2.2.1 登錄及注冊

系統啟動后彈出用戶登錄窗體，通過輸入用戶名和密碼登錄系統;新用戶注冊需向管理員詢問注冊碼。系統權限分為管理員和一般用戶，其中管理員具備填寫、修改內部數據的權限;一般用戶只能瀏覽查詢系統內信息。

用戶注冊界面注冊信息包括單位名稱、詳細地址、操作員、手機號等內容，新注冊的用戶均為一般用戶。

2.2.2 設備檢索

光伏電站設備數量多，通過設備檢索界面可以快速定位到某一設備進行編輯或瀏覽，發電廠區以 50 個方陣按鈕組成，點擊某方陣按鈕彈出方陣設備檢索界面，包括箱變、通訊柜、逆變器、直流柜、匯流箱，并設有明顯的設備編號。選擇相應的設備會彈出該設備的“設備參數、備品備件、運行維護”的選擇窗體，點擊相應的按鈕可以查看編輯設備參數、備品備件、維護信息的相關信息。

2.2.3 設備信息與內容

每個設備包括設備參數、備品備件、維護情況信息。設備參數和備品備件建立此系統時寫入，維護情況隨設備運行情況及時填寫。系統中所有的表格均為相互獨立的工作簿，保障在編輯過程中不會對其他表格信息造成沖突、干擾等影響。

其中設備主要參數內容包括設備名稱、設備編號、制造單位、日期、容量、電壓、頻率等信息，設備備品備件內容包括設備名稱、型號廠家及備注等信息，維護情況包括故障處理和設備檢修，同一類設備參數記錄在一個表格中，避免了在信息錄入過程中的重復填寫，提高了效率;同時也大大減少了系統的占用空間，操作更加快速靈活。

2.2.4 故障查詢

設備維護情況表中具有“搜索”功能，用于查詢統計同一類故障信息。

3 系統設計

3.1 應用開發技術平臺

本文所介紹的設備管理系統利用 VB 進行設計開發，首先利用 Excel 錄制宏得到軟件的 VBA 代碼，在 VBA 編輯器中調試運行成功后再復制到 VB 的“代碼”區域中。在 VB 中“添加模塊”、增加必要的控件、按 VB 規定適當修改代碼，調試運行成功后按 VB 格式存儲。最后，編譯并得到實用軟件的可執行文件。

3.2 開發設計

3.2.1 利用 Excel 宏創建 VBA 源代碼

在 Excel 中，每個用鍵盤或者菜單命令完成的動作均能被記錄下來，可以將這些操作組合為宏，并將其記錄為 VBA代碼。創建宏有兩種形式。第一種是通過 Excel 自帶的錄制宏器錄制，另一種是在 VBA 環境中直接編寫代碼。在實際工作中，一般將二者結合使用。下面根據上述方法創建實例軟件的 VBA 源代碼，步驟如下：第一步，準備工作。由于在使用 VBA 與錄制宏之前，解鎖 Excel 中 VBA 功能。

第二步，進入“開發工具”選項卡“代碼”組中，單擊“錄制宏”按鈕，彈出“錄制新宏”對話框，單擊“確定”，開始錄制宏。

第三步，依次設置單元格格式。

第四步，進入“開發工具”選項卡“代碼”組中，單擊“停止錄制”按鈕停止錄制宏。

第五步，進入“開發工具”選項卡“代碼”組中，單擊“宏”按鈕，選擇要查看的宏的名字，單擊“編輯”按鈕，進入宏的代碼查看窗口，進行代碼修改及簡化，即可得到 VBA源代碼。

3.2.2 創建系統中的應用窗體

設備管理系統總體結構由登錄注冊窗口、主窗口、方陣窗口、詳情窗口、查詢窗口和用戶管理窗口等模塊組成，通過建立窗體，在窗體中設計程序，達到功能的實現。

3.3.3 系統調試

系統調試的目的是發現程序和系統中的錯誤并及時予以糾正。在一個系統中調試應該包括程序調試、功能調試（分調）、總調。

分調將一個功能內所有程序按次序串聯起來調試，這種調試的目的主要是保證內部控制關系正確和數據內容正確，同時測試模塊的運轉效率。

總調就是將主控制調度程序和功能模塊聯結起來調試，對系統各種可能的使用形態及其組合在軟件中的流通情況進行能行性調試。

4 總結

本文分析了光伏電站設備管理的主要問題，針對這些問題，自行設計開發了設備管理系統，并介紹了其功能組成、設計流程等內容。通過該系統實現了設備系統化、動態化、全生命周期管理，提高了設備管理水平和工作效率。

參考文獻：

[1]《Excel 2016 VBA 入門與應用》清華大學出版社、宋陽

[2]《Excel VBA 與 VSTO 基礎實戰指南》電子工業出版社、羅剛君

（作者單位：中機國能（浙江）新能源技術有限公司）