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光伏电站并网启动方案
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对光伏电站运营和管理的实践性认识
作者：雷亮
陕西光伏太阳能发电有限公司&&&&2013年7月刊&&&&点击：0&&&&关键词：&&&
&&&&Solarbe(索比)光伏太阳能网讯：&摘要：为了保证并网电站建成后能够安全可靠运行，本文结合我公司靖边20MW光伏电站运行1年半以来公司上下通过不断的摸索、总结与学习，在设备、人才、管理等方面的一些经验进行简要的阐述和总结。对大型光伏电站的运行管理进行初步探讨，同时为我公司后续运行管理光伏电站提供一定的参考意见。
关键词&并网光伏电站
运行和管理 认识
2009年起我国在西部地区大力发展太阳能光伏电站，这些电站有的已经并网发电，有的还在建设阶段。由于这在国内是一项较为新兴的产业，相关设计、施工、运营管理等经验尚为缺乏。从目前并网光伏电站的运行管理工作的实际经验看，要保证光伏发电系统安全、经济、高效运行，必须建立规范和有效的管理机制，特别是要加强电站的运行维护管理。我们陕西光伏产业有限公司兴建的靖边20MWp光伏发电项目自从2011年底并网发电以来至今，陕西光伏太阳能发电有限公司全体干部职工在借鉴传统电厂宝贵管理经验的同时根据光伏发电的自身特点通过不断学习和摸索现在多项工作已逐步形成程序化、系统化的状态。对光伏电站运维管理也逐步形成了一套自己的经验，总结一下，愿与同行交流和分享。
1、光伏电站具备运营的业务条件
在光伏电站建成后为保证光伏电站能顺利并网发电，需要进行大量的业务工作，这些工作非常必要，对保证光伏电站安全可靠并网发电、进行相关统计、上报、结算等工作奠定基础。主要有以下业务工作需要完成：
1.1、并网发电的光伏电站应取得发电业务许可证;&
1.2、光伏发电企业应与电力公司签订完成《购售电合同》;
1.3、光伏电站并网点所用的关口表已在电力公司客服中心履行完成报装手续；
1.4、光伏发电企业已与调度中心签订完成《并网调度协议》;
1.5、光伏电站的设备及其构筑物均已安装施工完毕并通过竣工验收；
1.6、光伏电站经过电监局专业人员的安全性评价；
1.7、光伏电站已通过相关质量监督、环保、防雷等部门的安全检查；
2、光伏电站具备运营的设备条件
光伏电站设备众多，要保证设备安装完好、试验合格、安全可靠并网发电的前提是要在设备并网调试前和过程中针对设备开展一系列的工作，主要有以下几点：
2.1、光伏电站相关电气设备出厂合格证因齐全，主要一、二次设备、防雷设备及接地系统、变压器油样等安装完毕后经实验人员实验合格具备运行条件；
2.2、光伏电站并网点关口电表、CT、PT应经供电公司校核后方可使用；
2.3、光伏电站相关设备遥信、遥测信息已传至集中控制室后台并按调度要求已传至调度主站系统；
2.4、光伏电站的相关三相交流一次电缆已经核相确认相许无误；
2.5、接入汇流箱、直流柜、逆变器的组件无正负极接反、接地、开路、过负荷等情况的发生；
2.6、光伏电站相关消防、安防等设施应完好、充足、可用；
2.7、光伏电站相关继电保护整定计算正确，配合合理，已正确输入设备，并经试验人员试验具备保护功能，相关整定值已送至调度处备案；
2.8、光伏电站管理者应准备一些设备必备的安全工器具及备品备件。
3、光伏电站具备并网的人员条件
目前，根据我国新建的大多光伏电站的实际情况来看，设立人员常驻电站值班是必不可少的。但对技术人员的自身素质也有很高的要有，详细情况如下：
3.1、运行人员经过专业培训并具有高压电工进网作业许可证;
3.2、调度值班人员已经过培训并取得调控中心下发的调度系统运行值班合格证书;
3.3、公司领导及主管生产、技术、安全部门的负责人及安全管理人员均已参加安全机构的培训考试合格，具备良好的安全管理经验和相关知识；
3.4、光伏电站人员应经过户内外高压开关、变压器、逆变器、直流柜、汇流箱、无功补偿装置、后台监控等厂家专业技术人员的培训，了解和掌握各个单位设备的工作原理、各个部件名称、作用，维护、操作、故障判断、缺陷处理等方法；
3.5、光伏电站的人员应认真学习《电业安全规范》，掌握从事电力行业的安全知识和紧急救护知识；
3.6、光伏电站人员应熟悉掌握所辖电站的一二次系统的接线方式、各个部件的电压等级，以便保证“两票”执行流程正确，工作到位；
3.7、光伏电站人员应掌握表计、安全工具、用具、试验仪器等的正确使用方法，新从事电站运维的值班人员须经过相关培训。
4、光伏电站应具备的安全工器具工器具
使用合格齐备的安全工器具及劳工防护用品能大大提高人员在设备检修维护、试验等工作过程中的安全性和工作效率。安放必要的环境情况采集设备对电站在相关对比分析，资料统计有很大的用处，主要有以下几点：
4.1、日常检测用的工具，如：万用表、钳形电流表、兆欧表、验电器、点温仪等；
4.2、日常操作用的工具，如：操作摇杆、地刀操作杆、储能摇杆等；
4.3、安全用具，如放电棒、安全帽、绝缘手套、接地线、安全围栏、绝缘套、绝缘挡板、标示牌、喷灯、灭火器、消防斧等；
4.4、检测、试验仪器，一次试验台、二次试验台、电能质量检测仪、电缆故障检测仪等；
4.5、环境情况采集系统，能实时检测福照度、风速、环境温度等设备，如光功率预测仪、环境检测仪等设备。
5、建立完善的技术文件及信息管理体系
对每个电站都要建立全面完整的技术文件资料档案，并设立专人负责电站技术文件的管理，为电站安全可靠运行提供强有力的技术基础数据支持。
5.1建立电站设备技术档案和设计施工图纸档案
这是电站的基本技术档案资料，主要包括：设计施工、竣工图纸；验收文件；各设备的基本工作原理、技术参数、设备安装规程、设备调试的步骤；所有操作开关、旋钮、手柄以及状态和信号指示的说明；继电保护定值单；设备的运行操作步骤；电站维护的项目及内容；维护日程和所有维护项目的操作规程；电站故障排除指南，包括详细的检查修理步骤等。
5.2建立电站运行期档案
5.2.1电站运行日志及班长工作日志
运行日志是班组在管理设备期间最重要的记录之一，在运行日志上记录下设备的运行状况、操作情况、报警信息，检修情况等内容便于人员及时了解和查看设备运行情况，便于汇总和整理设备在运行期内的一些情况，对电站技术改造、设备可靠性分析等设备管理工作有着非常重要的作用。班长日志的作用也很大，它能记录班组在管理人员和设备时工作的安排情况、人员的分工情况、人身设备安全情况、人员出勤情况等班组日常工作，是设备运行日志的有力补充，对顺利开展班组事物发挥巨大作用。
5.2.2 电站缺陷登记记录
当电站出现故障时，电站操作人员要详细记录故障现象，并协同维修人员进行维修工作，故障排除后要认真填写《缺陷登记本》，缺陷登记本应体现缺陷地点、内容、发现时间、发现人、消缺意见，消缺危险点预控及事故预想、消缺人、消缺时间、验收人等内容。陕西光伏太阳能发电有限公司率先将消缺危险点预控及事故预想编进缺陷记录中去是不同于一般缺陷记录的一个创新，此做法的好处是能将危险点预控和事故预想非常方便的落到实处，并能让现场人员把事故预想工作当做一个常态性的工作开展下去。
5.2.3 电站巡检记录
电站巡检工作也是光伏电站管理的重点工作之一，包括后台监控巡检和现场实地巡检。该工作应由专业技术人员定期进行，在巡检过程中要全面检查电站各设备的运行情况并记录相关参数。光伏电站设备虽然繁多，但设备种类并不多。一般运行人员在经过专业培训后就基本能胜任了基本的巡检任务。但人员的技术水平、责任心等情况不同就会出现巡检质量不一致的情况。在巡检管理中，管理者首先要以身作则，多去现场、多看后台监控、多检查运检记录台账、参加班前、班后会、多与设备厂家进行技术沟通等多种途径随时了解人员和设备情况。通过培训、教育、激励等方法提高人员的责任心和工作积极性，使巡检工作质量大幅提高。规模较大、设备间较多的光伏电站为了提高效率、节约成本也可引入巡检仪、视屏监控、烟感、消防报警等技防设备，从而更加有效的提高巡检质量。
5.3 建立定期工作制度
电站的报表报送，安全工器具的定期试验，设备检查、维护、保养、试验，人员的安全教育培训等诸多工作都是定期需要完成的。要想避免疏漏，完成好这一系列的工作就要求光伏电站管理人员梳理电站的日常工作，制定一套详实可行的定期工作表和制度，并配合制作一些定期工作记录本，安排专人定期落实和完成各项定期工作，安排专人定期检查和考核定期工作的质量并不断进行各项工作的总结。
6.不断优化设备维护管理&
组织人员讨论，不断优化维护管理，制定详细的巡检维护范围说明，保证巡检维护的质量和效率，保证巡检维护时不会出现漏项检查的现象，维护工作水平应不断提高。
6.1光伏阵列
光伏阵列设计寿命能达到25年以上，其故障率较低，当然由于环境因素或雷击可能会引起部件损坏。其维护工作主要有：
保证光伏阵列采光面的清洁。在少雨且风沙较大的地区，应每月清洗一次，清洗时应先用不易结垢的清水冲洗，然后用干净柔软布将水迹擦干，切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗，或用硬物擦拭；在清洁电池板方面我站去年试点做了依靠自然风清洁电池板的尝试，主要过程是在夜间在电池板上的适当位置挂絮状物体，利用夜间的强风作用使絮状物与电池板产生摩擦，从而起到清洁电池板的作用。
定期检查光伏组件板间连接是否牢固，方阵接线盒内连线是否牢固，按需要紧固；检查光伏组件是否有损坏或异常。当光伏组件出现问题时，及时更换并详细记录组件在光伏阵列的具体安装分布位置。
检查方阵支架间的连接是否牢固，支架与接地系统的连接是否可靠，电缆金属外皮与于接地系统的连接是否可靠，按需要可靠连接；检查方阵汇流箱内的防雷保护是否完好，按需要进行更换。
6.2逆变器及升压变压器
逆变器及所对应的升压变压器是并网光伏电站的核心电气设备。该套设备的正常、优质运行与电站保发电量密切相关；该套设备的低耗、高效运行是电站增发电量的强力推手。定期检查逆变器直流输入、交流输出电缆接头有无虚接发热；检查逆变器各电能参数显示均正常且无报警信息；检查相关电能曲线与实际天气相符合。定期检查升压变压器各测控装置正常；检查变压器无漏液、异音、发热、异常振动等现象；对定期检查的逆变器及升压变压器相关参数进行记录以为备案。
6.3高、低压开关
高低压开关有的是逆变器与升压变压器之间的纽带，有的是站内一次系统与电网之间的关口，有的是一次设备的辅助电源，对整个电站正常投退、安全维护起着举足轻重的作用。在投退高低压开关前后要完全遵循行业相关规定，严禁无票操作、操作前进行模拟预演、执行唱票复诵制度等。在巡检高、低压开关的过程中要仔细检查并做好记录。高低压开关的定期维护按照相关规程执行。
6.4高压架空出线
高压架空线出线是保证大型并网光伏电站送出电量的生命线。对架空出线的高质量维护至关重要，日常巡检主要是检查危及线路安全运行的内容，定期进行巡线及时发现并处理缺陷，对系统安全运行作用很大。
7、开展多种行之有效的培训工作提高人员综合素质
日前全国多地的光伏电站如雨后春笋般在全国各地新建和投运。优秀的光伏电站的运维和管理人员显得较为稀缺。光伏发电企业应该把培养和输送新型光伏发电管理技术人员当做一项长效机制来推行。在培训内容方面要有侧重点和针对性；在培训方式上要灵活多样；在用人机制上要选拔技术较好、技能较全面、善于协调与组织的人员担任重要的工作岗位；在绩效考核上要将培训质量和工资奖金挂钩。可通过以下途径：
7.1采取开展安全活动的培训方式
通过实时的开展安全日、安全周、安全月、百日安全无事故等活动。对人员开展培训考试、技术讲课比武、劳动竞赛比武，能有效提高人员的安全、技术知识水平及操作检修技能；
7.2在实践工作中提高人员运维检修技能
在日常检修及春秋建大修工作中，通过人人参与检修工作，在工作前后加强人员对检修工作流程的实时教育工作，对在工作中发现的问题及时纠正，可在班前班后会上对近期检修工作进行点评、讨论工作过程中的优点与不足加以讨论，使人员在实践中不断总结，在总结中不断进步，形成一种动态的人才成长机制；
7.3划分个人责任田与基础管理台账
有针对性的将电站设备进行分类划分，将电站各项安全基础管理工作层层分解，让员工参与其中，充当电站安全管理的主人，不断学习与交流从而在提高其技术水平和职业素养的同时提高人员的荣誉感和爱岗敬业的奉献精神；
7.4采取送出去，请进来的培训办法
组织人员观摩及学习其他管理水准较高的光伏发电企业或其他生产企业，让管理水平提升、技术交流成为一项常态机制；邀请设备厂家、同类电厂、安全、应急等相关领域的专业人士对电站人员进行相关领域的培训从而拓展人员的知识面，对完成好电站日常基础管理工作有很大帮助。
结语：我国光伏电站在运营和管理方面尚还处于开始阶段，运营管理要走向成熟还有很多路要走，希望能看到同行们更多更好的关于光伏电站运营管理方面的办法，共同探讨，共同进步，为规范和优化光伏电站管理做出贡献。
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一、光伏电站基本情况
光伏电站位于石家庄市长安区北二环东路68号国际汽贸城内，斯柯达4S店屋顶，占面积约400M，装机容量30.6KWp，固定倾角，120块255Wp多晶电池板，每20块一串，分6串并入逆变器(阳光SG30KTL-M)，设计发电量每天100KWh。
直流端输入使用4mm光伏专用电缆，无汇流箱，从屋顶到逆变器距离约20米，交流使用YJV 5X10mm电缆，经电力公司计量装置和漏电保护器后并入用户配电柜铜排，距离3米，所发电量主要用于销售大厅照明、办公设备和空调，余电上行到维修车间使用，全部自发自用。
二、光伏电站1周年运行数据
自2013年10月开始试运行，到2014年10月一年的时间里，每月发电量（按逆变器上显示，下同）如下表：
除春节3天关闭外，其他时间都在正常运行，没有出现维修或调试停机。从表上数据来看，平均每天发电量差距很大，总的发电量和设计数值相差近13%，所以有必要对各种影响因素做系统的分析。
三、影响发电量的因素分析与推定
系统衰减肯定有，但由于记录时间只有一年，数据不够完善，因此还无法做定量的分析，仅从系统设计、天气因素、系统维护和计量装置等方面做粗略的估测。
1、系统设计问题
由于每天的天气情况的各不相同，只能简单的从几种天气的发电量做个粗略的对比：
一般晴天无云的发电量在120-145KWh之间，薄云天气60-80KWh，阴天或雾霾发电在30KWh左右，雨雪天气就没有可比性了。因此按晴天无云的发电量来看系统最有可比性。
日雨过天晴是最高发电量，达到177.6KWh，代表系统的最高效率水平，当天的空气质量近乎标准状态。从一年晴天的发电量对比来看，到今年的9、10月份，晴天的发电量仍然可以达到140KWh左右，姑且认为系统运行正常，系统效率体现不出大的差别，因此认为在设计方面没有大的问题。
日发电量如下图：
2、尘土覆盖问题
光伏电池板方阵北距北二环东路250米，西距建华北大街440米，相对而言，北二环车流量很大，车速较快（限速80公里），扬尘污染比较大，方阵西面建华北大街一直在施工，扬尘也比较多。电池板清洗每月一次，应该对发电量有影响，清洁后2天的时间，电池板上就会蒙上一层沙土粒（不是细尘土），但无法对影响程度数量化，但影响2%左右不为过；
3、电网影响（设定参数影响）
汽贸园区主要用电是中央空调和维修站，夏季结束后，中央空调都停止运行，各营业厅办公设备等用电量很小，维修站用电也不稳定。中午时段用餐时间，耗电量大的电器都处于关闭状态，造成电网电压过高，由于逆变器参数设置中电网电压的最高值是245V，使得逆变器从中午12点保护性停机，这种情况从上述9月18日和10月13日的显示屏图像就可以看出，发电量抛物面中间区域是空白，实测图像面积如下表：
由于设置逆变器参数与电网不匹配，导致中午发电高峰时段停机，使电量损失达到25%的比例，以此推算，9月份损失电量约530KWh
4、气候影响
光伏电站平均日发电量和石家庄地区日照分布情况见表三：
根据上表绘制的曲线图显示，发电量和日照分布曲线的走势基本吻合，验证了太阳辐射是决定发电量的主要因素。&
从两条曲线对比可以看出，差距较大的月份是2月、9月和10月。
而从天气资料来看，2013年10月到2014年10月的天气情况与日到14年10月没有太大的差别，基本属于正常气候条件，详细见表四；
注：资料出自天气网历史资料
从表四可以看出，电站的发电时间与号到号的天气情况对比，4种天气所占的比例大致相同，晴天30%，多云45%，影响因素除2月份过年期间停机以外，2月是16天多云和8个阴雨天，9月是15天多云13天下雨，10月的11天中4天雾霾。虽然雾霾没有单独显示出来，但这种特殊天气是影响发电量的最不利因素；
下图是号雾霾天气全天的发电量，只有6.8KWh：
5、计量装置因素
逆变器的计量是厂家出厂设定的，应该是经过校验。电力公司安装的电表肯定是经过校验，标准的计量装置。电力公司安装电表时间是1月23日，逆变器发电量显示7561KWh，到10月9日逆变器显示发电量31686KWh，这段时间发电量为：
=24125，而电力公司电表显示25547KWh，两者相差1422KWh（5.9%）总发电量的差距为：.9%==1867.7KWh
逆变器显示与自行安装的电表数字对比，也和电力公司的显示差距相同，所以确认逆变器上的计量有误差。
6、各影响因素对实际发电量的推定
从以上几个因素分析，对发电量做粗略的推算如下表：
考虑到以上减量因素影响后，总的发电量和目标值基本相符(春节关机时间未列入)，达到系统的设计要求。
四、改进措施
针对以上影响因素，除雾霾影响非人为原因不可控之外，在今后的工作中改进以下几点：
1、采集数据以法定校验过的装置为准；
2、对逆变器有关参数的设定要充分考虑用户侧的用电情况，包括电网电压、三相平衡、负荷运行习惯等，定期查检；
3、尽量采用双向电表，自发自用为主，余电上网，避免用户侧用电减少或经营发生问题时，发电无法消纳，形成资源浪费，同时也增大了自身的经营风险，延长投资回收期；
4、尘土覆盖对发电量的影响从经济合理性方面处理，对比清洗增加的人工成本和减少的发电量产生的损失，计算合理的打扫次数。
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