導讀:随着光伏電站規模的不斷擴大,光伏裝置的數量也在增加。而光伏電站一般地處偏遠地帶,運維人員較少,為保證光伏電站的安全、高效、低成本運作,就勢必要對電站裝置運作水準進行全面準确分析,精準運維。
光伏電站的裝置組成:
光伏電站裝置是光伏電站的基本支撐,一般由氣象站、太陽能電池陣列、彙流箱、直流櫃、逆變器、箱變、主變、資料采集器、支路電表、關口表等裝置構成,其系統結構如圖1。随着光伏電站規模的不斷擴大,光伏裝置的數量也在增加。而光伏電站一般地處偏遠地帶,運維人員較少,為保證光伏電站的安全、高效、低成本運作,就勢必要對電站裝置運作水準進行全面準确分析,精準運維。
光伏裝置運作的分析及設定:在光伏裝置中,直流櫃、箱變和主變發生故障的機率較低,電量損失較大,比較容易發現,是以裝置運作分析主要偏重于太陽能電池陣列、彙流箱、逆變器和資料采集器。
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圖1太陽能光伏電站結構示意圖
太陽能電池陣列和彙流箱是損失電量的主要發生區,在光伏電站中數量較多,故障發生率較高,且不易被發現,正因為如此,薩納斯設定了”彙流箱組串電流分析”和“彙流箱組串電流故障分析”對太陽能電池陣列和彙流箱故障進行分析,對提升發電量有重要作用;
逆變器的常見故障為逆變器輸出功率為“0”和功率偏低,薩納斯設定了“逆變器日負荷曲線展示”、“逆變器狀态時長統計”、“逆變器啟動規律分析”、“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”對逆變器故障進行分析;
為了發現資料采集器故障導緻資料上傳丢失或恒值現象,薩納斯設定了“中斷分析”;為了表征組串、彙流箱、逆變器運作效率設定了“組串衰減率對比”、“逆變器轉換效率分析”和“光伏方陣效率及性能比分析”;設定“彙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維效果;設定“逆變器對比分析”評估不同供應商或不同規格逆變器情況。
光伏裝置運作分析内容見下表:
分析方法:
考慮到及時發現光伏裝置故障、充分反映光伏裝置的運作效率、準确衡量光伏電站運維效果、完成光伏裝置評估等問題,薩納斯運用描述性統計分析,主成分分析、聚類分析、關聯分析等方法對光伏裝置運作大資料進行統計和挖掘,結合直覺的資料展示技術,對15個分析内容,35個光伏裝置運作名額全面展開分析。
可實作功能:
彙流箱組串故障彙總及定位:展示彙流箱組串電流及預警曲線,組串電流偏差率及預警曲線,由兩種曲線可以直覺展示電流為“0”或偏低的故障彙流箱組串,并給出故障彙流箱組串定位、故障起止時間、故障類型判斷、故障引起原因等彙總資訊;
彙流箱組串故障分析及預測:可查詢設定周期和電站并網以來的每條彙流箱組串電流故障時長、故障率及因故障損失的發電量,形成彙流箱組串故障随時間的變化關系和彙流箱組串間故障對比,并對彙流箱或彙流箱組串形成評級,提前預測彙流箱組串故障。
逆變器彙總及定位:展示逆變器啟動時機、逆變器日負荷曲線、逆變器輸出功率及預警曲線、逆變器輸出功率偏差率及預警曲線、最大出力對比,可以直覺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、故障起止時間、故障類型判斷、故障引起原因等彙總資訊;
逆變器故障分析及預測:可查詢設定周期和電站并網以來的每個逆變器故障時長、故障率及因故障損失的電量,形成逆變器故障随時間的變化關系和逆變器間故障對比,形成逆變器故障預測。
裝置中斷資訊顯示:展示氣象資料、彙流箱資料、逆變器資料、支路電表資料、關口表資料運作以來的中斷類型及時長,可及時發現資料中斷和中斷時長。
元件商選擇和比對設計:展示每年的組串功率衰減率即組串衰減率,形成組串衰減率随時間的變化規律,不同供應商間組串衰減率進行對比,不同電站間組串衰減率形成對比,由此可輔助預測電站發電量,決策光伏元件供應商的選擇,指導光伏元件比對設計。
裝置運作效率:展示了太陽能電池陣列、彙流箱、逆變器的運作效率:光伏方陣效率、性能比、逆變器轉換效率,如下圖,可實時反映關鍵光伏裝置運作效率。
運維效果評定:展示設定周期的彙流箱組串電流離散率、逆變器組串電流離散率,并對取值範圍分成四個等級:運作穩定、運作良好、運作待提高、必須改進,運維人員可根據等級評定判斷運維效果和采取相應運維措施。
逆變器選型及裝置提升:展示了不同供應商相同功率級别下逆變器的發電時長,故障停機時長,折合成1mw裝機容量的逆變器輸出電量,逆變器将直流電轉換為交流電的效率等關鍵資訊,并對各項名額設定權重并評級,根據評級可直接指導逆變器的選型和供應商裝置提升方向。
本文轉自d1net(轉載)