淺談光伏電站運維的那些事
光伏電站作為重要資產，其運維的重要性不言而喻，從運維的角度，對于企業自行建設并且持有的，或工程外包給第三方但自己持有的電站，在建設的整個過程，從前期項目開發、系統設計、施工和竣工驗收等關節需要運維人員進行把控，包括電站由總包方移交給業主的時候涉及到的一些前期資料、技術資料（含設備資料、驗收文件、合同和財務文件）等。另外對于收購的電站，上述需要的資料文件，涉及的相關手續和合同等必須完整，同時還需要對電站的整體質量進行檢測和評估，需要整改的工作也應在移交前完成。然而縱觀現實情況，電站運維會面臨各種困難，如施工方配合不佳，問題整改拖延，電站質量參差不齊，低效組件濫竽充數，系統設計諸多不合理，施工質量嚴重等等問題一直縈繞在運維人員的心頭，這些問題需要引起我們的重視。
對于已經接手的電站，首先需要根據自身電站和人員配備情況，制定合理的運維分工和科學的管理制度，如生產運行制度，安全管理制度，應急消防制度，設備運行規程等，其中生產運行制度所規定的日常巡檢工作，定期巡檢和特殊情況下巡檢是必不可少的，可以及時掌握電站的運行狀態，發現已經存在的或潛在的問題，確保正常發電。安全管理貫穿運維的全過程，包括合理使用安全工器具和安全操作規范等，以保障人身安全和設備安全。由于新手現場操作技能和故障判斷分析經驗有限，需要熟練人員對其進行培訓，對于高壓電氣部分，還需要有高壓作業進網許可證方可持證上崗。
光伏電站運行中，直流側和交流側均會產生故障，對于逆變器、升壓站和匯集電纜，發生故障的頻率雖然較少，但是一旦發生故障，對發電量影響很大，故障可從可后臺監控實時運行狀態看到。而對于直流側方陣組串，由于其組串數量較多，故障不容易被發現，且發生故障頻次較多，對發電量影響占重要位置，同時這部分也存在一定的發電量可提升空間，需要運維人員去關注。如圖1所示為電站上各設備發生故障頻次和比例統計曲線，由圖可見，組件、匯流箱和逆變器出現的總故障頻次占總故障比例的90%左右，而電纜、箱變、土建和升壓站等方面的故障占比較小。組件問題如組件松動、熱斑失效、玻璃破裂、接線盒二極管失效等，這些問題除了施工未緊固壓塊帶來組件松動外，其余主要和自身質量有關。
圖1 電站問題分類
匯流箱主要集中在熔斷器燒毀（保險絲質量或選用的熔斷器額定電流過小）、斷路器問題（如發熱、跳閘）、通訊異常（含匯流箱通訊采集模塊損壞問題）、接線端子發熱（端子松動，電阻過大）、支路故障（接地故障、過流）、直流拉弧等問題，參考圖2。
圖2 匯流箱常見故障
逆變器主要集中在模塊（主板）故障（一般由于排風系統不良，機柜溫度過高造成）、模塊過溫（模塊自身散熱問題）、風扇損壞問題、熔斷器燒毀、煙感器故障、斷路器跳閘、啟動異常、接地故障等。直流電纜主要集中在接地故障、絕緣皮破損（施工引起或車輛碾壓）、電纜頭擊穿問題、電纜發熱（設計院設計和實際不符，線徑較小，發熱將難以避免）、短路等，如施工時外皮破損，埋深較淺，特別有些地面電站土質為砂石地，若電纜埋深較淺，運維車輛經過時，很容易碾壓到電纜致其破損，需要運維在巡檢時及時發現處理。 其他的問題如電站基礎下陷，或者土地因雨水沖刷塌陷造成支架傾斜，有的未做防洪措施。戶外油性箱變主要有漏油、油位偏低、斷路器故障等問題。
在電站運行期間，上述常見故障可能在未來運行期間又重復發生，或者又暴露出新的問題，我們需要做的就是通過以上類似的方法定期對故障進行分析和分類整理，發生故障后第一時間處理，對故障頻發區域加強巡檢，盡量將故障損失減少到最小，另一方面，故障的發現、分析、解決過程對于運維人員來說，也是提高自身能力的途徑之一。
隨著企業持有光伏電站的規模越來越大，傳統的電站管理方法已經不太適用，在這樣的背景下，為電站運維量身打造的電站營維系統應運而生，它不僅減少了運維人員的工作量，而且系統功能也非常強大，像數據采集、數據分析（氣象數據、發電量統計、PR分析、設備運行）、組串故障定位、告警中心、缺陷管理、自動化報表管理等功能。其中數據是營維系統的關鍵，如匯流箱組串電流、電壓數據，逆變器實時電壓、發電量、實時功率等數據，還包括箱變、高壓側、并網點等關鍵點的實時數據。營維系統以實時數據為基礎，使得電站的運維更加高效，是非常有效的技術手段。但是日常的巡檢工作還是需要繼續進行，因為有些問題對于營維系統來說是盲點，難以發現，如設備接線端子的溫度，目前還沒有有效的實時監測手段，如果持續高溫，會帶來安全隱患，運維人員一般通過紅外熱像儀對光伏區和升壓站的設備端子進行紅外掃描，去查找溫度異常點，將隱患消除在萌芽之中。
本篇主要介紹電站運維需要注意避免的一些問題，以及日常發生的故障，由于篇幅有限，故障問題未深入分析，后續文章繼續介紹運維的相關內容，同時也希望和業界朋友一起相互探討研究。