大型光伏電站電氣設備的運行維護要點

上海能源科技發展有限公司 郭 琛

1 大型光伏電站電氣設備的運行維護問題

1.1 電氣設備的操作和維護缺乏完善的檢測系統

在對大中型光伏電站電氣設備實施日常運營維修時，完善運營維修監測體系是運維管理工作的核心。大型光伏電站中的電氣設備往往具備復雜系數和專業度都較高的內部構成，在檢測過程中，檢測工作不僅要做到專業、嚴謹，更應保證檢測體系完整全面，唯有如此才能使檢測面面俱到。然而電氣設備具有多元復雜、專業系統的操作方式和運行流程，導致日常檢測和運維工作的難度系數也大幅提高。由于種種主客觀因素的限制和制約，在日常檢測工作中，相應的運維體系大多存在過于片面不成系統的情況[1]。

首先，大型光伏電站電氣設備需要在日常保持常態化檢測，但很多光伏電站日常檢測往往是不到位的，這就導致相關人員接收到問題信號多數具有滯后性，常出現“亡羊補牢”而不是防患于未然；其次，電氣設備的檢測體系應具有多元化和差異性，但常見的電氣設備檢測過程往往是“一招鮮吃遍天”，無法對不同的電氣設備特點和故障點采用針對性的科學檢測方法，這就使電氣設備檢測的精確度大打折扣。

1.2 運行維護缺乏有效的分析方法

引發電氣設備故障的原因有很多且故障區域也有所不同，這些都是造成電氣設備運維難度較高的因素。尤其是電氣設備故障的原因不僅會涉及電氣設備的性能這類內部因素，還包括外部因素，如人為因素、環境因素和自然因素等。因此在運行和維護過程中，為使檢測維護工作能具有科學性和全面性，須從宏觀和微觀兩個層面入手對故障成因進行分析和把握，對可能造成故障的內外部因素進行細致考量，最終確定電氣設備故障的原因。然而在當前階段，運維工作中分析和評估故障的水平是差強人意的。在故障分析過程中，一些操作人員無法對電氣設備進行完善的維護，具體表現為只分析和判斷表面問題，導致電氣設備難以保持長期的穩定運行；還有過于依賴主觀經驗，無法對故障進行精準分析，難以徹底排查故障[2]。分析評估電氣設備故障成因，必須采用多元化、系統化的故障分析方法，這是改善電氣設備整體功能的唯一方法。

1.3 缺乏操作和維護電氣設備的專業團隊

電氣設備具有功用多樣、結構復雜的特點，這也決定了建設大規模光伏電站必然需專門管理運維隊伍，來提高設備的運營保障效率，而管理運維人才專業素質的好壞也直接關乎設備運營中發生的各種故障和隱患，是否及時有效得到消除。而在當前的運維服務模式中，擁有高素質管理運維服務人才的隊伍也非常缺少。其一，相關電氣設備運維人員的培訓專業性能較低，從而導致其無法對電氣設備進行全面的故障分析和狀態控制，應對措施的科學含量也較低；其二，在對電氣設備進行運維時沒有快速排除故障的能力，使得故障排查較為滯后。不僅如此，技術人員綜合分析研判能力不強，針對電氣設備故障的難點束手無策。

2 大型光伏電站電氣設備的運行維護要點

2.1 明確檢查內容并記錄檢查結果

專業運維人員應定期進行檢查，常態化對電氣設備進行故障排查，并保持信息全面的檢查記錄。首先，光伏發電站應視自身容量來決定是否細化運檢工作，這就需根據項目和工作內容進行不斷優化，電氣設備需抽樣隨機檢查，保證巡檢工作取得應有成效；其次，在巡檢大型光伏發電廠的電氣設備時，須綜合運用不同的感官，借鑒自身的知識和經驗對電氣設備進行全面科學的研判和分析。在巡檢期間，須備存詳細的紀錄，包括電氣設備的操作狀況、操作參數、操作溫度等，便于在參數或數值變化中找到電氣設備出現故障的原因[3]。

2.2 部件維護工作的主要內容

在部件的操作和維護過程中，應對電氣設備中的相應面板組件進行不定期檢查：包括但不限于電池板零件表面是否有缺陷；電池板各組件在組裝間的耦合強度；電池板的正負連接處磨損是否在容錯范圍內，老化和接地問題是否出現，以及緊固件是否正常和保持穩定。同時，電池板元件的清潔工作也不容忽視，唯有如此才能有效遏制其對發電量的影響，通常每月需按標準清洗一次，特別要注意的是，太陽能具有加熱作用，光伏組件表面溫度通常較高，因此不能用冷水清洗。此外須定期檢查組件、電氣連接，及時排查是否出現損壞情況，以及對電氣設備、電線、所有組件進行周期為半年的定期巡檢，扎實推進機組能夠正常運行。

2.3 逆變器運維工作的核心內容

逆變器是光伏發電站中復雜度較高的電氣設備，這也使其可靠性明顯降低。溫度是逆變器運行中需重點觀測指標之一。排風口與散熱量系統的正常運行是保持逆變器室溫度在合理范圍內的重要核心，應進行密切監控，并在出現故障情況時迅速確認并采取應急行動。專業運維人員須及時斷電檢測逆變器的輸入與輸出端子、接線、銅排，并注意其是否發生有紅黃黑等色彩改變；工作中有無出現異常的響聲和晃動[4]。由于智聯母線的電解電容量很大，所以在清洗逆變器前應首先完成充放電的動作，且時間不能低于15分鐘，接著應用吸塵器清理灰塵，一般期限是半年，清灰工作也須確保在停電狀況下完成，以萬用表為主要衡量標準。逆變器內部配線也須每月完成一次檢測。當完成對濾網灰塵的處理工作時，須考慮光伏電站所選位置的風沙情況和逆變器室內的密封情況。需定期檢查直流配電柜內風扇的運行狀況，防止其溫度過高導致經常斷電。

2.4 建立全面的管理體系

全面系統的管理體系是光伏發電站中電氣設備得以有效運行的重要基礎。首先就需使安全生產得以制度化，壓實崗位職責，確保相關人員對光伏發電站的運行規程爛熟于心，并能對通訊系統圖進行規范化繪制。由于光伏發電站的運維人員需兼顧日常維護和檢修等多項工作，所以相應的工作技能培訓不可或缺。光伏電站需對相關人員進行分類并進行精準培訓，如新員工應進行安全生產制度和安全章程的培訓，特種技術人員則需對系統調度等專業知識進行擴充。

不僅如此，在光伏電站正式投產前，運維人員需到電氣設備廠家進行專程學習，并不能缺席施工過程，需在各個施工環節中鍛煉解決實際問題的能力，保證能在安裝和調試工作中更好地配合商家和施工單位。不僅要對新員工進行定期監督和檢查，更要進行不定期抽查，培養新員工獨立自主的學習能力，減少對外界環境的依賴。培訓的價值就在于可幫助相關工作人員能盡快適應崗位工作，熟悉電氣設備的多種操作方法，并能借助儀表對電氣設備可能出現的問題進行全面系統的分析研判[5]。

3 提升電氣設備運維成效的合理舉措

3.1 重視完備監測體系在運維工作中的參考價值

完備的監測體系可提供給運維人員可視化的電氣設備運行信息，并減少設備故障信息的滯后性，為光伏電站電氣設備日常運行維護工作取得更佳成效打下堅實基礎。而構建完備的監測體系并非一蹴而就，需做好多方面準備工作。首先要全面分析研判電氣設備的分布情況。利用位置信息可使技術人員對電氣設備服務的覆蓋面積有清晰認知，在這個范圍內實行監測會更有參考意義；其次監測設備的安裝要在電氣設備服務的有效覆蓋范圍內。通過監測設備可更好地獲取電氣設備運行情況，便于后期的數據分析，也可實現電氣設備運行異常情況的預先研判。

3.2 重視全面分析法在運維工作中提出的精準舉措

提高光伏電站電氣設備運維工作成效離不開針對實際情況進行全面分析，如片面從單一角度出發是無法取得有效運維效果的。在實際工作中，造成電氣設備出現運行故障的原因是多元的，只有針對實際問題精準分析研判才能采取精準有效的運行維護舉措，這也是站在全局角度分析問題的意義所在。全面分析法可分為兩種類型：一是全面分析研判電氣設備的內部結構，雖然不同的電氣設備運行問題類型大同小異，但內部結構的細微差別也可作為判斷運行問題出現的重要參考；二是采用假設分析法，在故障發生的最短時間內得出具有一定可能的判斷。時效性是電氣設備運維工作不可忽視的核心內容，采用假設分析法可顯著提升排查問題的效率?？傊媒Y構分析和假設判斷的方式，可對解決電氣設備運行問題提出較為詳細和強針對性的精準舉措。

3.3 重視運維人員專業素養在運維工作中的意義

保證光伏電站電氣設備以平穩狀態運行的另一個重要舉措是打造專業素養高的技術團隊，以準確的理論解決運維問題，從而確保故障處理效率和質量有較高水準。而專業技術人員在技術運維流程中需關注兩方面：一是加強技術團隊整體建設。高水平的技術團隊不僅具備理論扎實的技術人員，還有精確的實操手法。實踐只有在扎實理論的指導下才具備較高價值，而理論只有運用于準確的操作方法才能發揮其最大作用，因此理論培訓和操作實踐是培養高水平技術團隊不可或缺的兩個要素；二是加強故障排查中技術運用的專業性。當下的故障排查工作，大部分是在故障成因并不明確的情況下采用針對性較低的措施，這就導致運維工作的低效和人力物力資源的浪費。因此在對問題成因進行精準研判的前提下，加強故障排查中技術運用的專業性，才能保障運行故障問題排查工作的高質量落實。