中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:光伏電站的設(shè)備組成:
光伏電站設(shè)備是光伏電站的基本支撐,一般由氣象站、太陽能電池陣列、匯流箱、直流柜、逆變器、箱變、主變、數(shù)據(jù)采集器、支路電表、關(guān)口表等設(shè)備構(gòu)成,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。隨著光伏電站規(guī)模的不斷擴(kuò)大,光伏設(shè)備的數(shù)量也在增加。而光伏電站一般地處偏遠(yuǎn)地帶,運(yùn)維人員較少,為保證光伏電站的安全、高效、低成本運(yùn)行,就勢必要對(duì)電站設(shè)備運(yùn)行水平進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析,精準(zhǔn)運(yùn)維?! ?
光伏設(shè)備運(yùn)行的分析及設(shè)置:在光伏設(shè)備中,直流柜、箱變和主變發(fā)生故障的概率較低,電量損失較大,比較容易發(fā)現(xiàn),所以設(shè)備運(yùn)行分析主要偏重于太陽能電池陣列、匯流箱、逆變器和數(shù)據(jù)采集器。
圖1太陽能光伏電站結(jié)構(gòu)示意圖
太陽能電池陣列和匯流箱是損失電量的主要發(fā)生區(qū),在光伏電站中數(shù)量較多,故障發(fā)生率較高,且不易被發(fā)現(xiàn),正因?yàn)槿绱耍_納斯設(shè)置了”匯流箱組串電流分析”和“匯流箱組串電流故障分析”對(duì)太陽能電池陣列和匯流箱故障進(jìn)行分析,對(duì)提升發(fā)電量有重要作用;
逆變器的常見故障為逆變器輸出功率為“0”和功率偏低,薩納斯設(shè)置了“逆變器日負(fù)荷曲線展示”、“逆變器狀態(tài)時(shí)長統(tǒng)計(jì)”、“逆變器啟動(dòng)規(guī)律分析”、“逆變器最大出力分析”、“逆變器輸出功率分析”、和“逆變器故障分析”對(duì)逆變器故障進(jìn)行分析;
為了發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集器故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)上傳丟失或恒值現(xiàn)象,薩納斯設(shè)置了“中斷分析”;為了表征組串、匯流箱、逆變器運(yùn)行效率設(shè)置了“組串衰減率對(duì)比”、“逆變器轉(zhuǎn)換效率分析”和“光伏方陣效率及性能比分析”;設(shè)置“匯流箱組串電流離散率分析”和“逆變器輸出功率離散率分析”來衡量光伏電站的運(yùn)維效果;設(shè)置“逆變器對(duì)比分析”評(píng)估不同供應(yīng)商或不同規(guī)格逆變器情況。
光伏設(shè)備運(yùn)行分析內(nèi)容見下表:
分析方法:
考慮到及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏設(shè)備故障、充分反映光伏設(shè)備的運(yùn)行效率、準(zhǔn)確衡量光伏電站運(yùn)維效果、完成光伏設(shè)備評(píng)估等問題,薩納斯運(yùn)用描述性統(tǒng)計(jì)分析,主成分分析、聚類分析、關(guān)聯(lián)分析等方法對(duì)光伏設(shè)備運(yùn)行大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和挖掘,結(jié)合直觀的數(shù)據(jù)展示技術(shù),對(duì)15個(gè)分析內(nèi)容,35個(gè)光伏設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)全面展開分析。
可實(shí)現(xiàn)功能:
匯流箱組串故障匯總及定位:展示匯流箱組串電流及預(yù)警曲線,組串電流偏差率及預(yù)警曲線,由兩種曲線可以直觀展示電流為“0”或偏低的故障匯流箱組串,并給出故障匯流箱組串定位、故障起止時(shí)間、故障類型判斷、故障引起原因等匯總信息;
匯流箱組串故障分析及預(yù)測:可查詢設(shè)置周期和電站并網(wǎng)以來的每條匯流箱組串電流故障時(shí)長、故障率及因故障損失的發(fā)電量,形成匯流箱組串故障隨時(shí)間的變化關(guān)系和匯流箱組串間故障對(duì)比,并對(duì)匯流箱或匯流箱組串形成評(píng)級(jí),提前預(yù)測匯流箱組串故障。
逆變器匯總及定位:展示逆變器啟動(dòng)時(shí)機(jī)、逆變器日負(fù)荷曲線、逆變器輸出功率及預(yù)警曲線、逆變器輸出功率偏差率及預(yù)警曲線、最大出力對(duì)比,可以直觀得出逆變器輸出功率為“0”或偏低的故障逆變器,并給出故障逆變器定位、故障起止時(shí)間、故障類型判斷、故障引起原因等匯總信息;
逆變器故障分析及預(yù)測:可查詢設(shè)置周期和電站并網(wǎng)以來的每個(gè)逆變器故障時(shí)長、故障率及因故障損失的電量,形成逆變器故障隨時(shí)間的變化關(guān)系和逆變器間故障對(duì)比,形成逆變器故障預(yù)測。
設(shè)備中斷信息顯示:展示氣象數(shù)據(jù)、匯流箱數(shù)據(jù)、逆變器數(shù)據(jù)、支路電表數(shù)據(jù)、關(guān)口表數(shù)據(jù)運(yùn)行以來的中斷類型及時(shí)長,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷和中斷時(shí)長。
組件商選擇和匹配設(shè)計(jì):展示每年的組串功率衰減率即組串衰減率,形成組串衰減率隨時(shí)間的變化規(guī)律,不同供應(yīng)商間組串衰減率進(jìn)行對(duì)比,不同電站間組串衰減率形成對(duì)比,由此可輔助預(yù)測電站發(fā)電量,決策光伏組件供應(yīng)商的選擇,指導(dǎo)光伏組件匹配設(shè)計(jì)。
設(shè)備運(yùn)行效率:展示了太陽能電池陣列、匯流箱、逆變器的運(yùn)行效率:光伏方陣效率、性能比、逆變器轉(zhuǎn)換效率,如下圖,可實(shí)時(shí)反映關(guān)鍵光伏設(shè)備運(yùn)行效率。
運(yùn)維效果評(píng)定:展示設(shè)置周期的匯流箱組串電流離散率、逆變器組串電流離散率,并對(duì)取值范圍分成四個(gè)等級(jí):運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行良好、運(yùn)行待提高、必須改進(jìn),運(yùn)維人員可根據(jù)等級(jí)評(píng)定判斷運(yùn)維效果和采取相應(yīng)運(yùn)維措施。
逆變器選型及設(shè)備提升:展示了不同供應(yīng)商相同功率級(jí)別下逆變器的發(fā)電時(shí)長,故障停機(jī)時(shí)長,折合成1MW裝機(jī)容量的逆變器輸出電量,逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的效率等關(guān)鍵信息,并對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)設(shè)置權(quán)重并評(píng)級(jí),根據(jù)評(píng)級(jí)可直接指導(dǎo)逆變器的選型和供應(yīng)商設(shè)備提升方向。




