眾所周知，光伏電站占地面積大、設備類(lèi)型和數量眾多。由于這些設備來(lái)自不同廠(chǎng)商，導致不同技術(shù)發(fā)展水平的設備彼此無(wú)法兼容，出現了設備故障隱患率高、光伏發(fā)電系統運行不穩定、太陽(yáng)能資源利用率較低等問(wèn)題，嚴重影響了光伏電站的經(jīng)濟效益。

如何客觀(guān)、公正地評價(jià)光伏電站的系統運行性能、設備運行性能？如何及時(shí)發(fā)現故障隱患、有效提高電站發(fā)電量？針對以上問(wèn)題，本文詳細說(shuō)明了通過(guò)建立科學(xué)的、可量化的評價(jià)指標發(fā)現一段時(shí)間內電站運維中存在的問(wèn)題（系統層面問(wèn)題、設備層面問(wèn)題以及運維作業(yè)問(wèn)題），及時(shí)排除設備故障和隱患，從而提升電站運維管理水平，保障光伏電站安全、可靠運行。

1.電站整體運行水平分析

等效利用小時(shí)數分析

等效利用小時(shí)數是指在統計周期內，電站發(fā)電量折算到該站全部裝機滿(mǎn)負荷運行條件下的發(fā)電小時(shí)數，它是評估電站運行水平的重要指標。電站管理者可通過(guò)對比等效利用小時(shí)數宏觀(guān)了解電站的發(fā)電能力。

如果電站的等效利用小時(shí)數指標低于同地區、同資源條件下的其他光伏電站，說(shuō)明電站的發(fā)電能力較弱或者日常運維管理不到位，電站的發(fā)電量還有提升空間。

出現這種情況，需要進(jìn)一步分析電站的系統效率和設備可利用率，評估整個(gè)電站的系統性能，找出電站等效利用小時(shí)數偏低的主要原因。

系統效率分析

系統效率是指在統計周期內，光伏電站上網(wǎng)等價(jià)發(fā)電時(shí)與峰值日照小時(shí)數的比值，它是評估電站整個(gè)光伏發(fā)電系統運行水平的核心指標。對于地面集中式光伏電站，其系統效率合理范圍在75%~85%之間。

如果電站的系統效率指標不在合理范圍內，需要進(jìn)一步分析電站整個(gè)光伏發(fā)電系統的能量損耗，找出能耗損失異常點(diǎn)。

電站能耗分析

太陽(yáng)輻射能量流經(jīng)光伏組件、匯流箱、逆變器、箱變和主變等設備后，均會(huì )有不同程度的能量損耗，其能量損耗可用光伏方陣吸收損耗、逆變器損耗、集電線(xiàn)路及箱變損耗和升壓站損耗四大損耗來(lái)衡量，結合木聯(lián)能10.16GW電站運行數據分析結果得出，各段損耗的合理范圍如下：

1）集電線(xiàn)路及箱變損耗和升壓站損耗通常與設備自身性能關(guān)系密切，電量損耗也相對穩定，一般集電線(xiàn)路及箱變損耗約為1.5%，升壓站損耗約為0.6%。需要注意的是，如果光伏電站的集電線(xiàn)路、箱變或者主變設備發(fā)生故障，將會(huì )引起重大的電量損失，因此日常運維中一定要保證其正常、穩定運行。

2）逆變器損耗是指在逆變器在交、直流轉換過(guò)程中，其內部的逆變電路以及相關(guān)器件的損耗，逆變器損耗一般在3%以?xún)?，如果電站的逆變器損耗大于3%，則需要查看逆變器轉換效率是否達到設備性能要求。

3）光伏方陣是光伏電站中電量損耗的重災區，光伏方陣吸收損耗主要包含了電池組件失配、組件衰減、溫升、MPPT跟蹤損失、灰塵污漬遮擋損失、直流電纜線(xiàn)損、故障導致的組串電流異常等，光伏方陣吸收損耗的合理范圍在10%~20%。

在四大損耗指標中，如果某項或者某些項損耗指標偏離合理范圍，則需要進(jìn)一步分析其對應的設備可利用率，找出能量異常損耗的根本原因。

設備可利用率分析

設備可利用率指標是用來(lái)衡量設備運行穩定性及可靠性的關(guān)鍵指標。例如在發(fā)電時(shí)間段內，某臺逆變器故障停機，那么該逆變器的可利用率一定不會(huì )高。結合木聯(lián)能10.16GW電站運行數據分析結果得出，統計周期內光伏電站的逆變器可利用率不能低于98%，若逆變器可利用率低于98%，說(shuō)明有部分逆變器故障停機（排查檢修停機和限電停機時(shí)長(cháng)）時(shí)間過(guò)長(cháng)，從而會(huì )導致光伏方陣吸收損耗增大。因此，可以通過(guò)設備可利用率指標快速定位出異常運行的設備，找到電站電量損失的主要源頭。

有時(shí)，設備雖然沒(méi)有故障停機，但其運行性能卻不是最佳狀態(tài)（如匯流箱支路電流偏低），也會(huì )造成一定的電量損失。這時(shí)，可以通過(guò)分析逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率這兩個(gè)指標，衡量設備運行的一致性，找到運行不佳的設備。

逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率分析

若排除逆變器本身的設備故障問(wèn)題，則可以通過(guò)分析逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率兩個(gè)指標進(jìn)一步分析逆變器所帶電池組串是否正常運行。

如果電站同一型號逆變器輸出功率離散率偏大，則說(shuō)明電站存在輸出功率較低的逆變器。針對輸出功率較低的逆變器查看匯流箱組串電流離散率指標，如果匯流箱組串電流離散率偏高，其原因可能有兩種：一種是匯流箱通訊異常，而電池組串、匯流箱和逆變器實(shí)際都正常運行；另一種是故障導致的組串電流異常，如電池板損壞、雜草遮擋、連接器插頭斷開(kāi)或損壞、匯流箱保險燒壞等。

通過(guò)逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率這兩個(gè)指標可以快速定位出運行不佳的設備，是電站發(fā)電量提升的關(guān)鍵點(diǎn)。

因此，當電站的等效利用小時(shí)數和系統效率偏低時(shí)，首先需要分析電站的四大損耗，找出能量損耗的異常點(diǎn)，其次再通過(guò)深入分析設備可利用率，并結合逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率這兩個(gè)指標定位出故障設備和運行不佳設備，找到電站等效利用小時(shí)數和系統效率偏低的真正原因。

2.如何提升電站的運維水平

科學(xué)的故障等級分類(lèi)

在光伏電站的日常運維中，根據設備故障的影響程度可將設備故障分為四個(gè)等級：

A類(lèi)：危及電站主要設備安全運行、電網(wǎng)安全或人身安全的缺陷。

B類(lèi)：危及安全生產(chǎn)或設備安全經(jīng)濟運行，影響發(fā)電單元正常出力，消除故障技術(shù)難度較大，不能在短時(shí)間內消除的缺陷。

C類(lèi)：設備在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生影響發(fā)電單元出力或導致一個(gè)發(fā)電單元停電的缺陷。

D類(lèi)：設備在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的一般性質(zhì)的缺陷。

及時(shí)的故障響應和高效的故障消缺率

在日常運維工作中，對于不同的故障類(lèi)型，消缺的響應速度要求也不同，根據上面的分類(lèi)，一般A類(lèi)和C類(lèi)缺陷響應速度要求最高，然后是C類(lèi)，而B(niǎo)類(lèi)缺陷不做限時(shí)要求，但是出現問(wèn)題后要盡快響應。

只有及時(shí)的故障響應、準確的故障定位和快速的故障消缺，才能有效減少設備故障時(shí)長(cháng)，從而減少設備故障損失電量。在電站日常運維中，要求故障響應及時(shí)率為100%，故障消缺率不低于98%。

定期的預防性維護

通過(guò)定期的預防性維護工作，能夠有效降低設備故障頻次，將故障隱患消滅于萌芽之中。如大風(fēng)來(lái)臨前通過(guò)緊固組件壓塊，能夠有效減少組件被大風(fēng)吹掉；定期的組件清洗，能夠降低灰塵遮擋造成的發(fā)電量損失等。

總之，通過(guò)科學(xué)的故障等級分類(lèi)、及時(shí)的故障響應和高效的故障消缺率，能夠有效減少設備故障時(shí)長(cháng)，從而減少故障損失電量。通過(guò)定期的預防性維護工作，能夠有效降低設備故障頻次，延長(cháng)設備壽命，從而保證整個(gè)電站安全、穩定、高效運行。