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光伏电站运维的那些事

未知   admin   2019-03-22 22:05   
  光伏电站运维的那些事
 
 
 

  光伏电站这个领域,很明显,在即将进入后光伏时代之际,电站的运营、维护、托管业务将成为光伏电站的主旋律。而电站运营效率和效果将直接影响光伏电站的运行稳定性及发电量。对于计划长期持有光伏电站的业主来说,光伏电站的运营维护就显得十分重要和迫切了。运维业务的延伸和拓展也将成为光伏系统集成商的必争之地。

  (1)实时数据的稳定即时采集,让业主和投资人随时随地对电站发电情况了如指掌;

  (2)用预防性维护理念对电站的潜在故障进行实时分析和警报,防范潜在风险,让您高枕无忧,资产保值增值;

  (3)对电站数据分析能够持续优化电站的运营管理,维护和提高电站全生命周期的发电效率和电量产出,进行资产评估;

  (4)精准的发电量预测让国网电力调度系统灵活处理电力高低峰期的电力调配;

  (5)光伏电站火灾远动预警系统将极大程度降低火灾隐患,全面保护电站安全。

  而光伏电站运营维护体系的核心在于实现最大的MTBF(平均故障间隔时间)和最小的MTTR(平均故障恢复时间),包括以下环节:

  (1)7x24运行状态实时监测; (2)维护团队管理; (3)现场巡检与组件清洁; (4)故障分析与管理; (5)现场点检与故障清除; (6)质保及索赔等。

  结合近几年国内外光伏电站运维期间出现的问题,影响光伏电站稳定运行的因素体现在以下几个方面:

  (2)运维效率低:由于电站所处地理环境限制、专业技术人员匮乏、电站分散布局造成的现场管理难度加大以及缺乏专业的运维管理系统造成的效率低下;

  (6)监测数据分析能力不足:主要体现在数据误差较大、数据存储空间不够、数据传输掉包严重及数据采集范围缺失等。

  为了建立有效系统化的光伏电站运维体系。我们首先需要明确光伏电站的运维的技术要求。具体分析如下:

  (3)气候条件:风力4级,大雨、大雪等气象条件禁止清洗;(4)工人数量:15—20人

  (5)清洁时间:没有阳光的时间或早晚,光伏组件被阳光晒热的情况下用冷水清洗会使玻璃盖板破裂。

  检查维修项目:组件边框、玻璃、电池片、组件表面、背板、接线盒、导线、铭牌、光伏组件上的带电警告标识、边框和支撑结构、其它缺陷等。

  光伏建材和光伏构件(如双玻组件)应定期由专业人员检查、清洗、保养和维护,若发现下列问题应立即调整或更换:

  (1)中空玻璃结露、进水、失效,影响光伏幕墙工程的视线)玻璃炸裂,包括玻璃热炸裂和钢化玻璃自爆炸裂;

  检查维修项目:光伏方阵整体、受力构件、连接构件和连接螺栓、金属材料的防腐层、预制基座、阵列支架、等电位连接线、接地可靠性,其它缺陷等。

  (2)用于固定光伏方阵的植筋或后置螺栓不应松动,采取预制基座安装的光伏方阵,预制基座应放置平稳、整齐,位置不得移动。

  (3)光伏方阵的主要受力构件、连接构件和连接螺栓不应损坏、松动,焊缝不应开焊,金属材料的防锈涂膜应完整,不应有剥落、锈蚀现象。

  (4)光伏方阵的支承结构之间不应存在其他设施;光伏系统区域内严禁增设对光伏系统运行及安全可能产生影响的设施。

  测试方法:对光伏阵列支架及光伏组件边框的最不利位置的最不利方向施加250N的力维持10秒,连续5次测试后阵列不能出现松动、永久变形、开裂或其它形式的损坏。

  (1)直流汇流箱不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象,箱体外表面的安全警示标识应完整无破损,箱体上的防水锁启闭应灵活;

  检测维修项目:汇流箱的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装。

  测试项目:机械强度、绝缘电阻、绝缘强度测量、显示功能、通信功能、汇流箱热特性。

  (1)直流配电柜不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象,箱体外表面的安全警示标识应完整无破损,箱体上的防水锁开启应灵活;

  (1)交流配电柜维护前应提前通知停电起止时间,并将维护所需工具准备齐全。

  6)配电柜保养完毕后,拆除安全装置,断开高压侧接地开关,合上真空断路器,观察变压器投入运行无误后,向低压配电柜逐级送电。

  2)配电柜标明被控设备编号、名称或操作位置的标识器件应完整,编号应清晰、工整;

  3)母线接头应连接紧密,不应变形,无放电变黑痕迹,绝缘无松动和损坏,紧固连接螺栓不应生锈;

  4)手车、抽出式成套配电柜推拉应灵活,无卡阻碰撞现象;动触头与静触头的中心线应一致,且触头接触紧密;

  5)配电柜中开关,主触点不应有烧溶痕迹,灭弧罩不应烧黑和损坏,紧固各接线螺丝,清洁柜内灰尘;

  6)把各分开关柜从抽屉柜中取出,紧固各接线端子。检查电流互感器、电流表、电度表的安装和接线,手柄操作机构应灵活可靠,紧固断路器进出线,清洁开关柜内和配电柜后面引出线)低压电器发热物件散热应良好,切换压板应接触良好,信号回路的信号灯、按钮、光字牌、电铃、电筒、事故电钟等动作和信号显示应准确;

  8)检验柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值,馈电线MΩ;二次回路必须大于1MΩ。

  检测维修项目:配电柜的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装。

  (1)逆变器结构和电气连接应保持完整,不应存在锈蚀、积灰等现象,散热环境应良好,逆变器运行时不应有较大振动和异常噪声;

  (3)逆变器中模块、电抗器、变压器的散热器风扇根据温度自行启动和停止的功能应正常,散热风扇运行时不应有较大振动及异常噪音,如有异常情况应断电检查;

  (4)定期将交流输出侧(网侧)断路器断开一次,逆变器应立即停止向电网馈电;

  检测维修项目:逆变器的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装。

  (1)蓄电池室温度宜控制在5℃~25℃之间,通风措施应运行良好;在气温较低时,应对蓄电池采取适当的保温措施。

  (5)蓄电池表面应保持清洁,如出现腐蚀漏液、凹瘪或鼓胀现象,应及时处理,并查找原因。

  (7)若遇连续多日阴雨天,造成蓄电池充电不足,应停止或缩短对负载的供电时间。

  (8)应定期对蓄电池进行均衡充电,一般每季度要进行2~3次。若蓄电池组中单体电池的电压异常,应及时处理。

  (10)更换电池时,最好采用同品牌、同型号的电池,以保证其电压、容量、充放电特性、外形尺寸的一致性。

  (5)直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间的绝缘电阻应大于2兆欧。

  (1)常用工具:具备光伏电站各设备、元器件拆装所需的工具,及其它电站运营维护中可能用到的工具;

  (2)测试工具:万用表、示波器、电流钳、红外热像仪/温度记录仪、太阳辐射传感器、IV曲线测试设备、电能质量分析仪、耐压仪、绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪、接触电流测试仪、方阵残余电流监测功能测试设备;

  (3)防护工具:安全帽、绝缘手套、绝缘鞋、安全标志牌、安全围栏、灭火器;

  (4)备品备件:光伏电站运营维护公司应配备光伏电站运行过程中的易损、易耗件,出现损耗时应及时更换。

  (1)设备效率保障:光伏电站中各关键设备的效率应符合设计要求,对各关键设备的效率应进行实时监控及定期测试。

  (2)设备状态:光伏电站中各关键设备应处于良好运行状态,应定期对各关键设备进行检查,降低故障发生率。

  (3)故障抢修措施:运维服务人员7x24小时内针对现场故障进行排除处理。故障需要有明确处理有书面记录,记录包含发生故障的设备,故障发生时间,故障现象表征,故障解决方法与途径,故障解决人员及故障记录入等。

  (4)光伏方阵的监视、控制系统、功率调节设备接地线与防雷系统之间的过电压保护装置功能应有效,其接地电阻应符合相关规定。

  (5)光伏方阵防雷保护器应有效,并在雷雨季节到来之前、雷雨过后及时检查。

  (1)避雷器、引下线)避雷器、引下线)避雷器、引下线)各关键设备内部浪涌保护器设计和状态;

  (2)电缆在进出设备处的部位应封堵完好,不应存在直径大于10mm的孔洞,否则用防火堵泥封堵;

  (4)电缆保护钢管口不应有穿孔、裂缝和显著的凹凸不平,内壁应光滑;金属电缆管不应有严重锈蚀;不应有毛刺、硬物、垃圾,如有毛刺,锉光后用电缆外套包裹并扎紧;

  (5)应及时清理室外电缆井内的堆积物、垃圾;如电缆外皮损坏,应进行处理;

  (7)直埋电缆线路沿线的标桩应完好无缺;路径附近地面无挖掘;确保沿路径地面上无堆放重物、建材及临时设施,无腐蚀性物质排泄;确保室外露地面电缆保护设施完好;

  (8)确保电缆沟或电缆井的盖板完好无缺;沟道中不应有积水或杂物;确保沟内支架应牢固、有无锈蚀、松动现象;铠装电缆外皮及铠装不应有严重锈蚀;

  (9)多根并列敷设的电缆,应检查电流分配和电缆外皮的温度,防止因接触不良而引起电缆烧坏连接点;

  (10)确保电缆终端头接地良好,绝缘套管完好、清洁、无闪络放电痕迹,确保电缆相色应明显;

  (11)金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠;桥架与桥架间应用接地线)桥架穿墙处防火封堵应严密无脱落;

  通讯传输链路的标准:要求配置固态网络专线链路,每条专线M。对于光伏电站内部需进行数据采集的设备数量超过200台以上的,要求每条专线M。

  运行环境标准:独立封闭的机房,机房有单独的门禁管理权限。机房需配备独立的双空调制冷系统。机房温度标准为22±2℃,机房湿度标准为45%~65%,不间断UPS电源。同时装配环境预警系统,以及独立的气体灭火系统。由于不可抗拒因素无法提供独立机房,数据中心的机柜需要完全独立的机柜。机柜必须在非操作情况下上锁,钥匙由专人指定管理,并需有钥匙的使用记录可以进行查询。机柜的设备供电必须有自己独立的不间断的UPS电源,机柜必须在视频监控范围之内。机柜所在机房的温度标准为22±2℃,湿度标准为45%~65%,同时机房需配备独立的双空调制冷系统。装配环境预警系统,以及独立的气体灭火系统。

  运行设备标准:要求运行的监控服务器可以7X24小时不间断工作,对于关键设备必须有冗余热备。必须由防火墙作为Internet的接入设备,起到Internet安全防范作用。

  吞吐量≥1000M;并发数量≥50000个;WAN口数量≥2个支持网络地址转换NAT和端口地址转换PAT功能,具有VPN功能;支持入侵检测功能:Dos,DDos;

  数据的存储周期为25年。数据中心有备份机制。数据存储架构由数据库服务器+磁盘阵列+备份服务器+磁带机组成。对于超过10兆网的电站,要求对数据进行异地备份;

  CPU:数量≥4cores;主频≥3.0GHz;内存:类型DDR3容量≥4GB;硬盘:数量≥5;接口类型:SAS;转速:≥10K单盘容量:≥500GB;支持硬盘热插拔和支持RAID多种方式;磁盘阵列配置标准:单机磁盘数量≥12个;内置硬盘接口:SAS;RAID支持:RAID级别0、1、5、6、10;电源:2个热插拔冗余电源;磁带机配置标准:支持的介质:LTOUltrium1(只读),LTOUltrium2(读写),LTOUltrium3(读写);支持操作系统Windows,以及其它操作系统;存储容量≥400GB;压缩后存储容量≥800GB;

  必须同时拥有两个国家计算机等级四级证书:网络工程师证书和数据库工程师证书;

  要求必须至少有一个以上人员7X24小时在数据中心现场进行工作。要求所在现场人员必须拥有数据中心运维的资质,能够进行监控和预警以及紧急故障处理的工作;

  数据中心的操作由专职人员进行操作,操作人员根据操作的权限划分等级并有对应的用户名和口令;

  支持历史任何时期的数据快速查询,查询的范围包括:设备状态,设备维护记录,设备保养记录,人员设备各项操作记录。查询的最小单位时间为秒,查询周期为25年;

  对于超过10兆瓦的光伏电站,必须有异地数据中心的备援方案(异地机房和相似的工作环境);

  每月一次检查数据上传的准确性和安全性。传到CGC的数据必须为原始一手的现场数据。在往CGC传输数据过程中,为了保证数据的安全性,必须采用AES-128位电子数据加密算法。

  运维管理组织需要具备建立完善的质量管理体系,运营维护管理单位应建立符合ISO-9001质量管理体系认证的运维管理流程和内审体系。

  运行维护管理单位应具备专业技术人员进行光伏电站运行维护管理,专业人员要求具备高压上岗证、弱电工程师资格证、维修电工证和特种作业操作证。

  运维人员技能的设定准则以实际工作过程中对安全作业的要求和对技能的实际需求为制定依据,一般而言,要求如下:

  (4)数据中心运维人员应持有国家计算机等级四级证书、网络工程师证书和数据库工程师证书

  综述,光伏电站运维对于光伏电站稳定运行25年来说显得至关重要,是保险公司发电量保险产品开发,光伏电站投资商财务模型设计的基础。各光伏系统集成商应以重视和关注!