核心竞争力何在？光伏电站运维火爆的背后
　　光伏电站建成并网以后，运维上升成为光伏电站的工作重心，运维工作直接关系到电站能否长期正常稳定运行，关系到光伏电站的运维成本、投资价值及最终收益。文章就目前电站建设的两种设计解决方案：组串式逆变器方案与集中式逆变器方案，在涉及运维工作的各个方面：安全性与可靠性、运维难度与故障定位、故障导致损失、故障修复难度、防沙尘与防盐雾等进行对比。
　　光伏电站依然在如火如荼的建设，现今国内光伏累计装机容量已超过28GW，连续两年新增并网光伏发电容量超过10GW。随着光伏电站大规模建设并陆续并网，为保证光伏电站长期平稳运行，达到规划设计的发电目标，早日收回建站成本并实现盈利，运维工作自然而然成为光伏电站的重中之重。
　　目前电站设计因所采用逆变器不同而分为两种方案：集中式逆变器方案与组串式逆变器方案。
　　集中式方案采用集中式逆变器，单台容量达到500kW，甚至更高。1MW子阵需2台逆变器，子阵内所有组串经直流汇流箱汇流后，再分别输入子阵内2台逆变器。方案简图见图1。
　　图1集中式方案简图
　　组串式方案采用组串式并网逆变器，单台容量只有几十kW。1MW子阵需约30台逆变器，子阵内光伏组串直流输出直接接入逆变器。方案简图见图2。
　　图2组串式方案简图
　　因采用的方案不同，造成运维工作的难度及成本也有明显不同。下面从安全性、可靠性、故障率及故障定位精确性、巡检、故障影响范围及其造成的发电量损失、故障修复难度、防沙防尘等方面进行比较阐述。
　　1.安全性与可靠性比较
　　电站的安全运行及防火工作极其重要，而熔丝过热及直流拉弧是起火的重大风险来源。
　　1.1 集中式方案分析
　　组串输出需要通过直流汇流箱并联，再经过直流柜，100多串组串并联在一起，直流环节长，且每一汇流箱每一组串必须使用熔丝。按每串20块250Wp组件串联计算，1MW的光伏子阵使用直流熔丝数量达到200个，10MW用量则达到2000个。如此庞大的直流熔丝用量导致熔丝过热烧坏绝缘保护外壳（层），甚至引发直流拉弧起火的风险倍增。
　　直流侧短路电流来自电池组件，短路电流分布范围广（几A～1.5kA），在短路电流不够大（受光照、天气的影响）时，不能快速熔断熔丝，但短路电流可能大于熔断器的额定电流，导致绝缘部分过热、损坏，最终引起明火。例如，12A的熔断器承载20A电流，需要持续1000S才能熔断，但熔断前绝缘部分就可能因过温受到损伤，电流继续冲击时就失去了绝缘保护，导致起弧燃烧。
　　a.发热熔丝烧毁绝缘外壳
b.直流汇流箱内拉弧灼烧痕迹
c.烧蚀脱落的绝缘保护层碎片
　　1.2 组串式方案分析
　　组串式方案没有直流汇流箱，在直流侧，每一路组串都直接接入逆变器，无熔丝，直流线缆短且少，做到了主动安全设计与防护，有效抑制拉弧现象，避免起火事故发生；在交流侧，短路电流来自电网侧，短路电流较大（10kA～20kA），一旦发生异常，交流汇流箱内断路器会瞬时脱扣，将危害降至最低。
　　1.3 比较结果
　　组串式方案安全性更好，可靠性更高。
　　2.运维难易程度、故障定位精准度比较
　　2.1 集中式方案分析
　　对于集中式方案，多数电站的汇流箱与逆变器非同一厂家生产，通讯匹配困难。国内光伏电站目前普遍存在直流汇流箱故障率高、汇流箱通讯可靠性较低、数据信号不准确甚至错误导致无法通信的情况，因此难以准确得知每个组串的工作状态。即使通过其他方面发现异常，也难以快速准确定位并解决问题。
　　因此，为掌握光伏区每一组串工作状态，当前的检测方法是：找到区内每一个直流汇流箱，打开汇流箱，用手持电流钳表测量每个组串的工作电流来确认组串的状态。但在部分电站，由于直流汇流箱内直流线缆过于紧密，直流钳表无法卡入，导致无法测量。运维人员不得不断开直流汇流箱开关和对应组串熔丝，再逐串检测组串的电压和熔丝的状态。检查工作量大，现场运维繁琐且困难、缓慢，在给运维人员带来巨大工作量和技术要求的同时，也会危及运维人员的人身安全。
　　图4直流汇流箱内密集的直流线缆　　
& & & 另外，检查期间开关被断开，影响了电站发电。假设单块组件最大功率为250W，20块一串，一个16进1汇流箱装机容量即为16×5kW=80kW，完全检查一个汇流箱并记录共需10min（0.17h）。假设当时组串处于半载工作状态，断电检查一个汇流箱引起的发电量损失为80kW×50%×0.17h=6.8kWh。
　　一个30MW的电站拥有400多个汇流箱，全部巡检一次将花费大量时间，并损失数千kWh的发电量。再合并计算人工、车辆等成本投入，巡检所消耗的运维费用将十分可观。此种情况在山地电站表现会更加明显。需要特别注意的是，这样的巡检方式并不可靠，易产生人为疏忽，比如检查完成后忘记合闸，影响更多发电量。
　　目前不少电站的运维人员只有几个人，面对几十MW甚至上百MW的庞大电站，将难以全面检查到每个光伏子阵，更难以细致到每个组串，所以一些电站的汇流箱巡检约半年一次。这样的巡检频次，难以发现电站运行过程中存在的细小问题，虽然细微，但长期累积引起的发电量损失和危害却不可轻视。
　　目前国内光伏电站有关直流汇流箱运维的数据如下：
　　1）直流汇流箱内的熔丝：易损耗，维护工作量大，部分电站每月有总熔丝1%左右的维护量；且因工作量大，检修时容易出现工作疏漏，影响后续发电量。
　　2）直流汇流箱数据准确性与通讯可靠性：直流电流检测精度低，误差大于5%，弱光时难以分辨组件失效与否，不利于进行组件管理；直流汇流箱通讯故障率高、效果不佳，容易断链，导致数据无法上传，通讯失效后，组串监控和管理便处于完全失控状态，除非再次巡检发现并处理。
　　2.2 组串式方案分析
　　对于组串式方案，逆变器对每个组串的电压、电流及其他工作参数均有高精度的采样测量，测量精度达到5‰（见图5）。利用电站的通信系统，通过后台便可远程随时查看每个组串的工作状态和参数，实现远程巡检，智能运维。对于逆变器或组串异常，智能监控系统会主动进行告警上报，故障定位快速、精准，整个过程操作安全、无需断电、不影响发电量，将巡检、运维成本降至极低水平。
　　图5组串式逆变器对组串电压、电流精确测量
　　2.3 比较结果
　　组串式故障定位快、精准，实现智能运维。
　　3.故障影响范围及其造成的发电量损失比较
　　电站建成运行一定时间后，各种因素导致的故障逐渐显现。
　　3.1 集中式方案分析
　　就采用集中式方案的光伏系统的各节点及设备而言，不考虑组件自身因素、施工接线因素及自然因素的破坏，直流汇流箱和逆变器故障是导致发电量损失的重要源头。
　　如前文所述，直流汇流箱故障在当前光伏电站所有故障中表现较为突出。一个1MW的光伏子阵，一个组串（假设采用20块250Wp组件，共5kW）因熔丝故障不发电，即影响整个子阵发电量约0.5%；如果一个汇流箱（16进1出，合计功率80kW）故障，即导致涉及该汇流箱的所有组串都不能正常发电，将影响整个子阵发电量约8%。因汇流箱通信可靠性低，运维人员难以在故障发生的第一时间发现故障、处理故障。多数故障往往在巡检时或累计影响较大时才被发现，但此时故障引起的发电量损失已按千、万计算。
　　如果一台逆变器遭遇故障而影响发电，将导致整个子阵约50%的发电量损失。集中式逆变器必须由专业人员检测维修，配件体积大、重量重，从故障发现到故障定位，再到故障解除，周期漫长。按日均发电4h计算，一台500kW的逆变器在故障期间（从故障到解除，按15d计算）损失的发电量为500kW×4h/d×15d=30000kWh。按照上网电价1元/kWh计算，故障期间损失达到3万元。
　　3.2 组串式方案分析
　　同样不考虑组件自身因素、施工接线因素及自然因素的破坏，采用组串式方案的光伏系统因没有直流汇流箱，无熔丝，系统整体可靠性大幅提升，几乎只有在遭遇逆变器故障时才会导致发电量损失。组串式逆变器体积小，重量轻，通常电站都备有备品备件，可以在故障发生当天立即更换。单台逆变器故障时，最多影响6串组串（按照每串20块250Wp组件串联计算，每个组串功率为5kW），即使6串组串满发，按照日均发电4h计算，因逆变器故障导致的发电量损失为5kW×6×4h/d×1d=120kWh。按照上网电价1元/kWh计算，故障导致发电损失为120元。
　　考虑更极端的情况，电站无备品备件，需厂家直接发货更换，按照物流时间7d计算，故障导致发电损失为120元/d×7d=840元。
　　3.3 比较结果
　　两种方案对比计算数据见表1。
　　表1两种方案对比计算数据
　　注：1.组串每串按20块250Wp组件串联计算，每个组串功率5kW；
　　2.直流汇流箱按16进1出计算，每个汇流箱合计功率80kW；
　　3.日均发电按4h计算，集中逆变器修复时间按15d计算，上网电价按1元/kWh计算。
　　从表1可以看出，相比集中式方案故障损失动辄上万的情况，组串式方案优势显而易见，其因故障导致的损失仅相当于集中式方案的几百分之一到几十分之一。
　　4.故障修复难度比较
　　不同的方案特点不同，自然也导致了故障修复难度的差异。光伏电站所有组串全部投入后，故障修复工作主要集中在电站运行期间的线路故障及设备故障。线路故障受施工质量、人为破坏、自然力破坏等因素影响。设备故障包含汇流箱故障及逆变器故障。
　　4.1 集中式方案分析
　　直流汇流箱内原件轻小、数量少，线路简单，一旦故障准确定位后，修复难度不大；其修复困难集中表现为故障侦测或发现困难。
　　对于逆变器故障，因集中式逆变器体积大、重量重，内部许多元器件也同样具有此类特点，部分元件重量甚至达到数十或上百kg，给维护修复工作造成了较大程度的不便和麻烦。这也是电站建设时集中式逆变器采用整体吊装的部分原因所在。
　　图6集中式逆变器吊装
　　对于集中式逆变器方案，电站通常不会留存任何的备品备件，且集中式逆变器的维修必须由生产厂家售后人员完成。因此在故障发生后，必须要首先等待厂家人员前往电站定位问题；待问题定位后，确定维修方案及需要更换的元器件，然后再由逆变器厂家发货至电站现场，维修人员选用一定搬运车辆或工具将新的元器件搬运至逆变器房（箱）进行更换。一旦集中式逆变器出现故障，粗略估算整个维修过程将长达15d，甚至更久，维修难度大、耗时长、费力多，还严重影响电站发电量。
　　4.2 组串式方案分析
　　组串式方案无直流汇流箱，所用交流汇流箱出现故障的概率几乎为零，甚至部分电站弃用汇流箱，将逆变器交流输出直接连接至箱变低压侧母线。因此，组串式方案的设备故障主要是逆变器的自身故障。相较于集中式逆变器的庞然大物，组串式逆变器显得异常轻灵小巧，其拆装、接线只需2人协作即可完成，且不必专业人员操作。因此，确认逆变器故障发生后，可根据精准的告警信息提示，立即启用备品替换故障逆变器，使电站短时间内全部恢复正常，将发电量损失降至最低。
　　图7组串式逆变安装
　　4.3 比较结果
　　综上所述，比较两种方案的故障修复难度，组串式方案故障修复难度小、速度快，优势明显。
　　5.防沙防尘、防盐雾比较
　　在逆变器使用寿命期限内，空气中的灰尘及沿海地区的盐雾对逆变器整体及内部零部件的寿命影响巨大。积累过多的灰尘可引起电路板电路失效或导致内部接触器接触不良，盐雾造成设备及元器件腐蚀，因此有逆变器在使用一段时间后，出现了控制失效、内部异常短路等现象，甚至起火燃烧，造成重大事故和损失。现阶段，灰尘和盐雾不可能被机房或设备防尘滤网完全过滤，因此，在风沙、雾霾严重的地区或沿海盐雾地区（也是我国土地资源和太阳能资源相对丰富的地区），两者对逆变器乃至光伏电站的长期安全正常运行构成了严重威胁。
　　5.1 直通风式散热方案
　　行业内集中式逆变器和逆变器房（箱），甚至部分组串式逆变器都普遍采用直通风式散热方案。空气中的沙尘、微粒等伴随逆变器和逆变器房（箱）中的空气和热量流动进入逆变器内部和逆变器房（箱），加之逆变器内部电子元器件的静电吸附作用，运行一段时间后，逆变器内部和逆变器房（箱）都沉积了大量的灰尘。同理，盐雾也会以同样的方式进入箱房及逆变器内部。
　　图8集中式逆变器内部的积尘
　　5.1.1 灰尘及盐雾对电气设备的主要危害
　　1）漏电失效、腐蚀失效。在空气湿度较大时，吸湿后的灰尘导电活性激增，在元器件间形成漏电效应，造成信号异常或高压拉弧打火，甚至短路。同时，因湿度增加，湿尘中的酸根和金属离子活性增强，呈现一定酸性或碱性，对PCB的铜、焊锡、器件端点形成腐蚀效应，引起设备工作异常。在沿海高盐雾地区，腐蚀失效表现更加显著。
　　2）散热性能下降。积尘导致防尘网堵塞、设备散热性能变差，大功耗器件温度急剧上升，严重时甚至导致IGBT器件损坏。
　　5.1.2 运维清扫的困难及成本
　　多数光伏电站建设区域远离城市与乡村，给野外运维清扫工作造成诸多不便。另外，光伏电站白天要发电，清扫拆卸只能晚上进行。夏天逆变器房（箱）内温度高、蚊子多，冬天则是低温严寒，工作人员手脚活动都受到影响；设备的局部地方还需要用专业工具，如空气泵吹净灰尘。因此，清扫工作耗费了大量时间、人力和成本。
　　以西北风沙地区100MW电站为例，10人1天只能清扫10台机器。100MW共有200台机器，根据西北电站实际情况，每个月至少清扫一次，100MW电站清扫一遍，正好需要20个工作日（1个月）。按此清扫频率，1人1天工资200元，10人1天需要2000元；按照1个月20工作日计算，1年人力费用就至少达到=48万；在电站的生命周期25年内，共需要25×48=1200万元。一个100MW电站生命周期内的人力清扫费用就达到0.12元/W，这个成本相当惊人。如果进一步考虑25年内人力成本的上升和通胀因素，实际所付出的费用还要远高于这个数值。
　　另外，防尘网每隔1～2个月需要进行更换，还有专业的清洗工具采购和折旧、车辆及燃油投入，均给电站运维带来了实际的成本和困难。
　　5.2 热传导式散热方案
　　对于采用热传导式散热方案的逆变器，如国内厂家华为组串式逆变器，因逆变器采用非直通风式散热方案，逆变器的防护能力达到IP65，能够有效应对沙尘影响，即使在风沙及雾霾严重的地区，逆变器仍能轻松应对沙尘威胁，完全实现免清扫、免维护，节省大量清扫成本和投入。另一方面，华为组串式逆变器优异的热设计方案匹配性能优异的散热材料也保证了逆变器可以从容应对高温环境。IP65的防护等级和卓越的散热能力保证了组串式逆变器自身和光伏电站的长期、安全、正常、低成本运行。
　　5.3 两种散热方案比较分析
　　两种散热方案对比计算数据见表2。经比较，IP65防护等级具有明显优势。
　　表2两种散热方案对比计算数据
　　6.结论
　　从光伏电站运维所涉及的各工作层面对安全性和可靠性、运维难易程度及故障定位精确性、故障影响范围及其造成的发电量损失、故障修复难度、防沙防尘防盐雾等方面进行横向比较，结果显示：组串式逆变器方案更安全、更可靠；且可实现基于组串为基本管理单元的智能运维，极大地提升了运维工作效率、降低运维成本；同时显著降低了故障修复难度，大幅减少了故障导致的各种损失；IP65的防护等级使得逆变器可长期、正常、稳定运行在多沙尘、高盐雾的环境和地区，具有集中式方案难以比拟的优势。电站规模越大，地形越复杂（如山地电站），组串式方案的运维和成本优势越加显著，越能够为投资者降低电站运行成本，创造更多价值。
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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。优质的光伏电站运维实施具有以下优点：（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：（1）故障处理不佳：故障停机过多，电站产出偏差较大；（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；（3）缺乏维护工具：光伏电站维护检测方式落后，缺乏现场检测维修工具；（4）维护措施不到位：维护工作不能适应现场环境条件，宽温，粉尘污染；（5）安全防范不足：无有效措施预防电站火灾，防盗及触电事故；（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：&& &组件维护标准1.组件清扫维护清扫条件：光伏方阵输出低于初始状态（上一次清洗结束时）输出的85%。清洗注意事项：（1）清洗工具：柔软洁净的布料（2）清洗液体：与组件温差相似（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。2.组件定期检查及维修检查维修项目：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。若发现下列问题应立即调整或更换光伏组件：（1）光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化；（2）光伏组件中存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡；（3）光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法良好连接。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和热性能；（2）玻璃炸裂，包括玻璃热炸裂和钢化玻璃自爆炸裂；（3）镀膜玻璃脱膜，造成建筑美感丧失；（4）玻璃松动、开裂、破损等。3.组件定期测试测试内容：绝缘电阻、绝缘强度、组件IV特性、组件热特性。4.阵列定期检查及维修检查维修项目：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。5.阵列定期测试光伏阵列应满足以下要求：（1）光伏方阵整体不应有变形、错位、松动等现象。（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。测试内容：机械强度测试测试方法：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。&& &主要设备检测维修1.汇流箱直流汇流箱的运行与维护应符合以下规定：（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；（2）直流汇流箱内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现象；（3）直流汇流箱内的直流熔丝的规格应符合设计规定；（4）直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2兆欧；（5）直流输出母线端配备的直流断路器，其分断功能应灵活、可靠；（6）直流汇流箱内防雷器应有效。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。2.直流/交流配电柜直流配电柜的运行与维护应符合以下规定：（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；（2）直流配电柜内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现象；（3）直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2兆欧；（4）直流配电柜的直流输入接口与汇流箱的连接应稳定可靠；（5）直流配电柜的直流输出与并网主机直流输入处的连接应稳定可靠；（6）直流配电柜内的直流断路器动作应灵活，性能应稳定可靠；（7）直流母线输出侧配置的防雷器应有效。交流配电柜的维护应符合下列规定：（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。（2）交流配电柜维护时应注意以下安全事项：1）停电后应验电，确保在配电柜不带电的状态下进行维护；2）在分段保养配电柜时，带电和不带电配电柜交界处应装设隔离装置；3）操作交流侧真空断路器时，应穿绝缘靴，戴绝缘手套，并有专人监护；4）在电容器对地放电之前，严禁触摸电容器柜；5）配电柜保养完毕送电前，应先检查有无工具遗留在配电柜内；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。（3）交流配电柜维护时应注意以下项目：1）确保配电柜的金属架与基础型钢应用镀锌螺栓完好连接，且防松零件齐全；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处的灰尘；7）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，馈电线路必须大于0.5MΩ；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。测试项目：绝缘电阻、绝缘强度测量、显示功能、通信功能、配电柜热特性。3.逆变器逆变器的运行与维护应符合下列规定：（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；（2）逆变器上的警示标识应完整无破损；（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；（5）逆变器中直流母线电容温度过高或超过使用年限，应及时更换；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。测试项目：性能指标、保护功能、其它要求。4.变压器检测维修项目：光伏电站主回路升压变压器。测试项目：转换效率测试、其他实验。5.蓄电池（适用于离网系统）蓄电池运行及维护应满足以下要求：（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。（2）在维护或更换蓄电池时，所用工具（如扳手等）必须带绝缘套。（3）蓄电池在使用过程中应避免过充电和过放电。（4）蓄电池的上方和周围不得堆放杂物。（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。（6）蓄电池单体间连接螺丝应保持紧固。（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。（9）对停用时间超过3个月以上的蓄电池，应补充充电后再投入运行。（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。6.控制器（适用于离网系统）控制器的运行与维护应符合下列规定：（1）控制器的过充电电压、过放电电压的设置应符合设计要求；（2）控制器上的警示标识应完整清晰；（3）控制器各接线端子不得出现松动、锈蚀现象；（4）控制器内的直流熔丝的规格应符合设计规定；（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。&& &主要维护工具（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。&& &运维文档管理1.电站技术资料（1）光伏电站全套竣工图纸（2）关键设备说明书、图纸、操作手册、维护手册（3）关键设备出厂检验记录（4）设备台账、设备缺陷管理档案（与条款13对应）（5）设备故障维护手册（6）事故预防及处理方案2.运维技术材料（1）安全手册；（2）光伏系统停开机操作说明（3）监控系统操作说明（4）光伏组件及支架运行维护作业指导书（5）光伏汇流箱运行维护作业指导书（6）直流配电柜运行维护作业指导书（7）逆变器运行维护作业指导书（8）交流配电柜运行维护作业指导书（9）变压器运行维护作业指导书（10）断路器运行维护作业指导书（11）隔离开关运行维护作业指导书（12）母线运行维护作业指导书（13）避雷器运行维护作业指导书（14）电抗器运行维护作业指导书（15）光伏电站安全防护用品及使用规范3.设备运行记录文件（1）运营维护记录和处理的程序（2）运营维护记录的保存期限是否大于或等于五年，并保存相应记录（3）是否建立并保持运营维护认证档案（4）电站巡检及维护记录（5）电站运行状态记录（6）设备检修记录（7）事故处理记录（8）防雷器、熔断器动作记录（9）逆变器自动保护动作记录（10）开关、继电器保护及自动装置动作记录（11）关键设备更换记录（12）电站各项性能指标和运行参数记录4.上墙悬挂图表文件（1）电气主接线图（2）设备巡视路线图（3）主要设备运行参数表（4）正常停机开机操作顺序表（5）紧急停机操作顺序表（6）紧急事故处理预案（7）紧急联系人及联系电话5.警告牌及标识（1）危险警告牌（2）电击警告牌（3）高空操作，防坠落标识（4）接地保护端子标识（5）操作警报&& &电站巡检及故障处理（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。&& &避雷器与电缆维护1.接地与防雷系统注意事项包括：（1）光伏接地系统与建筑结构钢筋的连接应可靠。（2）光伏组件、支架、电缆金属铠装与屋面金属接地网格的连接应可靠。（3）光伏方阵与防雷系统共用接地线的接地电阻应符合相关规定。（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。检测维修项目：（1）避雷器、引下线安装；（2）避雷器、引下线外观状态；（3）避雷器、引下线各部分连接；（4）各关键设备内部浪涌保护器设计和状态；（5）各接地线应完好；（6）接地电阻符合设计要求；测试项目：（1）在雷雨季节后，检查电站各关键设备的防雷装置；（2）对接地电阻测试；（3）防雷装置腐蚀状况。2.电缆电线电缆维护时应注意以下项目：（1）电缆不应在过负荷的状态下运行，电缆的铅包不应出现膨胀、龟裂现象；（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；（3）在电缆对设备外壳压力、拉力过大部位，电缆的支撑点应完好；（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；（6）检查室内电缆明沟时，要防止损坏电缆；确保支架接地与沟内散热良好；（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可靠连接；（12）桥架穿墙处防火封堵应严密无脱落；（13）确保桥架与支架间螺栓、桥架连接板螺栓固定完好；（14）桥架不应出现积水。检测维修项目：（1）电缆选型及敷设（2）电缆的负荷运行（3）电缆的排线安装（4）电缆所处环境（5）电缆接地绝缘（6）电缆运行状态测试项目：（1）电缆压降（2）绝缘电阻（3）绝缘强度&& &电站数据采集及处理中心要求1.环境监控系统内容包括：（1）机房温度湿度监控（2）UPS运行状态监控2.安全稳定的网络环境具体要求（1）LAN：双链路光纤交换（2）WAN：防火墙+入侵检测设备+网闸构成外网的安全防范措施3.7X24小时故障监控及应急处理不间断要求（1）UPS保证电源7x24小时不间断（2）7x24小时人员值班（3）冗余设计原则保证设备链路7x24小时不间断4.数据安全存储要求（1）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（2）数据异地备份（融资中心1+1备份）在通信行业运维体系中专门针对NOC(NotionalOperationcenter)及ROC(RegionalOperationCenter)的配置要求及SOP（标准作业流程），针对光伏电站运维数据中心配置及标准作业流程，笔者梳理及总结如下：通讯传输链路的标准：要求配置固态网络专线链路，每条专线链路带宽不小于2M。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，要求每条专线的链路带宽不小于10M。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。服务器配置标准：（1）CPU：数量≥4cores主频≥3.0GHz；（2）内存：类型DDR3容量≥4GB；（3）硬盘：数量≥2；（4）接口类型：SAS；（5）转速：≥10K；（6）单盘容量：≥500GB；（7）支持硬盘热插拔和支持RAID多种方式；（8）电源：2个热插拔冗余电源；防火墙配置标准：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；数据的存储标准：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；数据/备份服务器配置标准：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；数据中心运维人员的资质标准：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；运维人员的工作标准：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；数据中心访问权限标准：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；数据中心记录的查询标准：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；数据中心体系认证标准：数据中心的设计要符合ISO27001信息安全管理体系认证；数据中心安全风险防范标准：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）；数据中心数据采集标准：保证数据采集的稳定性：每月数据缺失率不能超过千分之五；数据中心数据传输安全校验标准：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。&& &运维团队建设要求1.运维管理组织建设要求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。2.运维人员专业分类（1）电气运维人员（2）高压类运维人员（3）数据中心运维人员（4）结构运维人员（5）其他运维人员3.维人员培训体系建设（1）上岗前安全的培训（2）上岗前运维技能培训（3）年度上岗实操评核和再培训（4）年度应急预案演习训练4.运维人员技能要求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：（1）电气运维人员应持有维修电工中级证书（2）弱电类运维人员应持有弱电上岗证（3）高压类运维人员应持有高压上岗证（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（5）其他运维人员应持有特种作业操作证（电工类）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！来源：网络
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