大型并網光伏電站的運行維護管理研究

劉立峰

（上海電氣集團股份有限公司電站分公司，上海 201199）

大型光伏電站是現代社會一種新型的發電項目，符合現代社會綠色發展的要求，具有較為理想的經濟收益，具有十分廣闊的發展前景。但大型光伏電站在建設方面具有較強的特殊性，對電氣設備的要求較高，為了保障其安全、穩定地運行，電站方面必須重視并網后的運行維護管理工作。

1 大型并網光伏電站簡述

光伏電站是指采用特殊的材料采集并利用太陽光能，然后借助一系列電子元件組成的發電體系。光伏電站是當前我國大力支持的綠色電力開發能源項目。在實際運用中，光伏發電系統可以劃分為獨立光伏系統與并網光伏系統兩大類。其中獨立光伏電站主要包括偏遠山區農村的太陽能供電系統、太陽能通信信號電源、陰極保護以及城市太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可獨立運行的光伏發電系統；并網光伏發電系統則是與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。一般而言，光伏電站是由太陽能電池陣列、匯流箱、逆變器、直流配電柜、升壓站、太陽跟蹤控制系統以及監控系統等設備所組成（見圖1）。

圖1 大型并網光伏電站的系統組成圖

光伏電站工作的原理是利用半導體界面的“光生伏特效應”，將太陽光能直接轉變為電能。這種技術關鍵的元件就是太陽能電池板。在實際操作中，將串聯在一起的太陽能電池板進行封裝保護，使之形成大面積的太陽能電池板組件，然后配上功率控制器等部件，構成光伏發電裝置。該裝置可以直接將直射在裝置上的太陽光轉化為直流電，經過直流匯流箱并聯接入直流配電柜，然后將匯流的直流電接入逆變器中轉變為交流電，再經過升壓站并入高壓電網當中。

目前，大型并網光伏電站已經廣泛應用在我國各地。據國家能源局發布的數據顯示：截至2019年9月底，我國光伏發電累計裝機容量達到19019萬kW，新增裝機容量為1599萬kW，同比增長了15%。其中，集中式光伏發電裝機容量為13149萬kW，新增773萬kW，同比增長了11%；分布式光伏發電裝機容量為5870萬kW，新增了826萬kW，同比增長了28%。

2 大型并網光伏電站運維管理的主要內容

2.1 建立完善電站各項管理制度

電力生產企業的生命線就是安全生產。與其他國有大中型的發電廠相比，大型并網光伏電站一般都地處比較偏僻的地區，占地面積較大，設備分布面積較廣，故障發生率較高，因此運行維護管理的任務較重，但大型并網光伏電站的工作人員較少，一旦電站設備發生故障，就會影響到電站的經濟效益。因此，當前大型并網光伏電站在運維管理工作方面首要的任務就是抓好安全生產,而要想抓好安全生產，首要任務就是電站必須建立完善的各項管理制度。因為我國在大型并網光伏電站建設方面起步較晚，對于運行維護管理工作尚未形成完善的管理制度體系，而且并網光伏電站與傳統的火電站和水電站在管理方面具有較大的差異，因此，在管理制度制定方面也具有較大的不同。面對這樣的情形，相關大型并網光伏電站管理者必須充分借鑒國內外相關單位的管理經驗，然后結合本地區特殊的情況，科學、合理地制定本單位運行維護管理的制度，逐漸建立完善的管理制度，以實現有章可循、有據可查、有人檢查且有人負責的局面。

2.2 檢查電站設備和系統的運行

筆者在前文已經說過，大型并網光伏電站地處比較偏僻的地區，占地面積較大，設備分布面積較廣，極易受到自然環境以及野生動物的侵擾，因此，故障發生率較高。為了保證大型并網光伏電站的穩定運行，工作人員必須堅持每天檢查電站設備和系統的運行情況，查驗是否有設備出現故障，并檢驗相關配件的運行情況及使用環境變化情況，如逆變器室的室內溫濕度情況、設備運行的溫度情況等。通過檢查，確保設備都能正常運行，一旦發現故障，應及時進行維修，以確保光伏電站的安全、穩定運行。

2.3 建立電站日常運行維護檔案

在檢查電站設備和系統運行的過程中，工作人員還必須詳細記錄各項運行的數據，這樣能直接反映設備運行的情況，不僅是光伏電站實際生產重要的憑證，更是光伏電站設備運行維護的重要參考。在實際工作中，光伏電站建立的日常運維檔案應包括設備的運行日志、報表、巡檢記錄、問題登記、運行分析和專題分析等項目，其中最主要的內容就是詳細記錄每天的天氣情況、主要設備實時運行的狀況、實時的電能參數等具體運行情況。這是光伏電站積累第一手資料的重要手段，對于分析電站設備運行狀況以及遇到故障時制定運維方案具有重要的參考價值。

3 我國大型并網光伏電站在運行維護管理工作中存在的問題

3.1 缺乏完善的運維管理制度

沒有合理的管理制度，就無法保障企業運轉的效率，也無法保障企業整體的競爭力。因為管理制度是企業良性運轉最重要的保障，如果沒有完善的管理制度保障，企業就會陷入長期發展的困境中。我國在光伏電站并網運行建設方面起步較晚，對于并網光伏電站的各項管理制度建立遠遠落后于電站的建設，導致不少電站在運行維護管理方面存著一定的問題。具體表現為部分光伏電站沒有制定完善的運維管理制度，而有的電站雖然制定了較為完善的運維管理制度，但在落實方面還不到位，使得這些電站的職員對于電站運行維護及相關的數據采集、管理工作比較懈怠，從而影響到了電站運行的安全性與穩定性。

3.2 電站員工的專業素質參差不齊

近年來，我國加大了在光伏電站方面的建設，新建了不少大型的并網光伏電站，這些電站招聘的技術人員一般都是從電力學校或其他火電廠、水電廠引入的。他們對于光伏發電的產業缺乏深入的了解，沒有實際操作經驗，對光伏電站運維管理工作也缺乏經驗，且素質參差不齊，這就導致在光伏電站的日常運維管理工作中，遇到突發故障，無法及時處理，或者實際處理時出現技術問題，引發技術故障，無法有效維持光伏電站發電網絡的穩定運行，進而影響到了大型并網光伏電站運維管理的安全和穩定。

3.3 電站日常運維檔案不完善

為了保證大型并網光伏電站安全、穩定地運行，對其進行日常運維管理是必不可少的工作，而對運維管理工作進行詳細的記錄也是運維工作重要的組成部分。由于缺乏完善的管理制度，且工作人員素質參差不齊，導致運維工作記錄不理想，無法形成有效的運維檔案。在實際運維管理工作中，大型并網光伏電站需要記錄的資料信息較多，如供電的時間、累積的電量、供電室的監控情況、設備負荷情況、設備的溫度變化情況以及運行中出現的不良故障等，如果記錄的信息不全面，就會影響到后續的運維管理工作效率。此外，大型并網光伏電站因為占地較大，基本上都是建于野外較為空曠的區域，周邊的環境較差，治安也不到位，經常發生一些失竊的事故，這樣也會影響到電站整體運行的安全性和穩定性。

4 提升大型并網光伏電站運維管理工作效率的策略

4.1 制定并落實各項管理制度

制度是企業運轉的重要保障。針對當前大型并網光伏電站制度不完善的情況，必須建立完善的制度并嚴格落實各項制度才能解決在發展中遇到的問題。在實際操作中，相關電站可以借鑒國外成功的管理制度以及國內水電和火電站的管理制度，然后結合本地區的實際情況，科學制定出較為完善的管理制度，并將其嚴格落實下去，同時在實踐中不斷對其進行改進和完善，以此提高運維管理工作的效率。

4.2 提高工作人員的綜合素質

針對當前部分并網光伏電站工作人員素質參差不齊的問題，相關電站必須采用有效的手段，提高工作人員的綜合素質，使其能夠滿足實際工作的需求。在操作中，相關單位可以組織工作人員，利用網絡培訓的方式，對他們進行教育培訓，使他們掌握并網光伏電站運維管理工作的知識和技能，同時，加強對他們進行思政教育和職業素養教育，使他們提高思想認知，能夠運用正確的方式和手段解決運維管理工作中遇到的問題，從而保證大型并網光伏電站安全、穩定地運行。

4.3 加強運維檔案的收集和編制

針對當前部分大型并網光伏電站運維檔案不完善的問題，相關電站應加強運維檔案的收集、整理和編制。首先，運維工作人員應細致記錄電站的檢修維護情況，如故障發生的時間、地點、故障設備的名稱及具體的故障現象，同時詳細記錄故障處理的方法及設備零件的更換情況。其次，詳細記錄巡查情況，如巡查的時間、地點以及是否遇到問題。最后，工作人員還要記錄變電設備運維的情況，如內部低壓設備是否存在發熱現象，是否存在異味或者積塵現象，室內的溫濕度是否適宜，是否被動物啃咬，是否被偷竊，從而保障光伏電站運行的安全性與穩定性。

5 結束語

綜上所述，大型光伏電站是近年來國家大力扶持的綠色能源項目，對于加強我國電能建設及強化環境保護具有十分重要的作用和意義。因此，做好大型并網光伏電站的運維管理工作就變得十分重要。但由于我國在這方面起步較晚，還存在一定的不足和問題，文章對這些問題進行了分析，并針對性探討了解決的策略，僅為筆者的一點個人淺見，希望能對相關電站的運維管理工作提供參考。