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  • 1 # 索比光伏網

    優質的光伏電站運維實施具有以下優點:(1)實時資料的穩定即時採集,讓業主和投資人隨時隨地對電站發電情況瞭如指掌;(2)用預防性維護理唸對電站的潛在故障進行實時分析和警報,防範潛在風險,讓您高枕無憂,資產保值增值;(3)對電站資料分析能夠持續最佳化電站的運營管理,維護和提高電站全生命週期的發電效率和電量產出,進行資產評估;(4)精準的發電量預測讓國網電力排程系統靈活處理電力高低峰期的電力調配;(5)光伏電站火災遠動預警系統將極大程度降低火災隱患,全面保護電站安全。而光伏電站運營維護體系的核心在於實現最大的MTBF(平均故障間隔時間)和最小的MTTR(平均故障恢復時間),包括以下環節:(1)7x24執行狀態實時監測;(2)維護團隊管理;(3)現場巡檢與元件清潔;(4)故障分析與管理;(5)現場點檢與故障清除;(6)質保及索賠等。結合近幾年國內外光伏電站運維期間出現的問題,影響光伏電站穩定執行的因素體現在以下幾個方面:(1)故障處理不佳:故障停機過多,電站產出偏差較大;(2)運維效率低:由於電站所處地理環境限制、專業技術人員匱乏、電站分散佈局造成的現場管理難度加大以及缺乏專業的運維管理系統造成的效率低下;(3)缺乏維護工具:光伏電站維護檢測方式落後,缺乏現場檢測維修工具;(4)維護措施不到位:維護工作不能適應現場環境條件,寬溫,粉塵汙染;(5)安全防範不足:無有效措施預防電站火災,防盜及觸電事故;(6)監測資料分析能力不足:主要體現在資料誤差較大、資料儲存空間不夠、資料傳輸掉包嚴重及資料採集範圍缺失等。為了建立有效系統化的光伏電站運維體系。我們首先需要明確光伏電站的運維的技術要求。具體分析如下: 元件維護標準1.元件清掃維護清掃條件:光伏方陣輸出低於初始狀態(上一次清洗結束時)輸出的85%。清洗注意事項:(1)清洗工具:柔軟潔淨的布料(2)清洗液體:與元件溫差相似(3)氣候條件:風力>4級,大雨、大雪等氣象條件禁止清洗(4)工人數量:15—20人(5)清潔時間:沒有Sunny的時間或早晚,光伏元件被Sunny曬熱的情況下用冷水清洗會使玻璃蓋板破裂。2.元件定期檢查及維修

    檢查維修專案:元件邊框、玻璃、電池片、元件表面、背板、接線盒、導線、銘牌、光伏元件上的帶電警告標識、邊框和支撐結構、其它缺陷等。

    若發現下列問題應立即調整或更換光伏元件:

    (1)光伏元件存在玻璃破碎、背板灼焦、明顯的顏色變化;(2)光伏元件中存在與元件邊緣或任何電路之間形成連通通道的氣泡;(3)光伏元件接線盒變形、扭曲、開裂或燒燬,接線端子無法良好連線。光伏建材和光伏構件(如雙玻元件)應定期由專業人員檢查、清洗、保養和維護,若發現下列問題應立即調整或更換:(1)中空玻璃結露、進水、失效,影響光伏幕牆工程的視線和熱效能;(2)玻璃炸裂,包括玻璃熱炸裂和鋼化玻璃自爆炸裂;(3)鍍膜玻璃脫膜,造成建築美感喪失;(4)玻璃鬆動、開裂、破損等。3.元件定期測試測試內容:絕緣電阻、絕緣強度、元件IV特性、元件熱特性。4.陣列定期檢查及維修檢查維修專案:光伏方陣整體、受力構件、連線構件和連線螺栓、金屬材料的防腐層、預製基座、陣列支架、等電位連線線、接地可靠性,其它缺陷等。5.陣列定期測試光伏陣列應滿足以下要求:(1)光伏方陣整體不應有變形、錯位、鬆動等現象。(2)用於固定光伏方陣的植筋或後置螺栓不應鬆動,採取預製基座安裝的光伏方陣,預製基座應放置平穩、整齊,位置不得移動。(3)光伏方陣的主要受力構件、連線構件和連線螺栓不應損壞、鬆動,焊縫不應開焊,金屬材料的防鏽塗膜應完整,不應有剝落、鏽蝕現象。(4)光伏方陣的支承結構之間不應存在其他設施;光伏系統區域內嚴禁增設對光伏系統執行及安全可能產生影響的設施。測試內容:機械強度測試測試方法:對光伏陣列支架及光伏元件邊框的最不利位置的最不利方向施加250N的力維持10秒,連續5次測試後陣列不能出現鬆動、永久變形、開裂或其它形式的損壞。 主要裝置檢測維修1.匯流箱直流匯流箱的執行與維護應符合以下規定:(1)直流匯流箱不得存在變形、鏽蝕、漏水、積灰現象,箱體外表面的安全警示標識應完整無破損,箱體上的防水鎖啟閉應靈活;(2)直流匯流箱內各個接線端子不應出現鬆動、鏽蝕現象;(3)直流匯流箱內的直流熔絲的規格應符合設計規定;(4)直流輸出母線的正極對地、負極對地的絕緣電阻應大於2兆歐;(5)直流輸出母線端配備的直流斷路器,其分斷功能應靈活、可靠;(6)直流匯流箱內防雷器應有效。檢測維修專案:匯流箱的結構和機櫃本身的製造質量、主電路連線、二次線及電氣元件安裝。測試專案:機械強度、絕緣電阻、絕緣強度測量、顯示功能、通訊功能、匯流箱熱特性。2.直流/交流配電櫃直流配電櫃的執行與維護應符合以下規定(1)直流配電櫃不得存在變形、鏽蝕、漏水、積灰現象,箱體外表面的安全警示標識應完整無破損,箱體上的防水鎖開啟應靈活;(2)直流配電櫃內各個接線端子不應出現鬆動、鏽蝕現象;(3)直流輸出母線的正極對地、負極對地的絕緣電阻應大於2兆歐;(4)直流配電櫃的直流輸入介面與匯流箱的連線應穩定可靠;(5)直流配電櫃的直流輸出與併網主機直流輸入處的連線應穩定可靠;(6)直流配電櫃內的直流斷路器動作應靈活,效能應穩定可靠;(7)直流母線輸出側配置的防雷器應有效。交流配電櫃的維護應符合下列規定:(1)交流配電櫃維護前應提前通知停電起止時間,並將維護所需工具準備齊全。(2)交流配電櫃維護時應注意以下安全事項:1)停電後應驗電,確保在配電櫃不帶電的狀態下進行維護;2)在分段保養配電櫃時,帶電和不帶電配電櫃交界處應裝設隔離裝置;3)操作交流側真空斷路器時,應穿絕緣靴,戴絕緣手套,並有專人監護;4)在電容器對地放電之前,嚴禁觸控電容器櫃;5)配電櫃保養完畢送電前,應先檢查有無工具遺留在配電櫃內;6)配電櫃保養完畢後,拆除安全裝置,斷開高壓側接地開關,合上真空斷路器,觀察變壓器投入執行無誤後,向低壓配電櫃逐級送電。(3)交流配電櫃維護時應注意以下專案:1)確保配電櫃的金屬架與基礎型鋼應用鍍鋅螺栓完好連線,且防松零件齊全;2)配電櫃標明被控裝置編號、名稱或操作位置的標識器件應完整,編號應清晰、工整;3)母線接頭應連線緊密,不應變形,無放電變黑痕跡,絕緣無鬆動和損壞,緊固連線螺栓不應生鏽;4)手車、抽出式成套配電櫃推拉應靈活,無卡阻碰撞現象;動觸頭與靜觸頭的中心線應一致,且觸頭接觸緊密;5)配電櫃中開關,主觸點不應有燒溶痕跡,滅弧罩不應燒黑和損壞,緊固各接線螺絲,清潔櫃內灰塵;6)把各分開關櫃從抽屜櫃中取出,緊固各接線端子。檢查電流互感器、電流表、電度表的安裝和接線,手柄操作機構應靈活可靠,緊固斷路器進出線,清潔開關櫃內和配電櫃後面引出線處的灰塵;7)低壓電器發熱物件散熱應良好,切換壓板應接觸良好,訊號迴路的訊號燈、按鈕、光字牌、電鈴、電筒、事故電鐘等動作和訊號顯示應準確;8)檢驗櫃、屏、臺、箱、盤間線路的線間和線對地間絕緣電阻值,饋電線路必須大於0.5MΩ;二次迴路必須大於1MΩ。檢測維修專案:配電櫃的結構和機櫃本身的製造質量、主電路連線、二次線及電氣元件安裝。測試專案:絕緣電阻、絕緣強度測量、顯示功能、通訊功能、配電櫃熱特性。3.逆變器逆變器的執行與維護應符合下列規定:(1)逆變器結構和電氣連線應保持完整,不應存在鏽蝕、積灰等現象,散熱環境應良好,逆變器執行時不應有較大振動和異常噪聲;(2)逆變器上的警示標識應完整無破損;(3)逆變器中模組、電抗器、變壓器的散熱器風扇根據溫度自行啟動和停止的功能應正常,散熱風扇執行時不應有較大振動及異常噪音,如有異常情況應斷電檢查;(4)定期將交流輸出側(網側)斷路器斷開一次,逆變器應立即停止向電網饋電;(5)逆變器中直流母線電容溫度過高或超過使用年限,應及時更換;檢測維修專案:逆變器的結構和機櫃本身的製造質量、主電路連線、二次線及電氣元件安裝。測試專案:效能指標、保護功能、其它要求。4.變壓器檢測維修專案:光伏電站主迴路升壓變壓器。測試專案:轉換效率測試、其他實驗。5.蓄電池(適用於離網系統)蓄電池執行及維護應滿足以下要求:(1)蓄電池室溫度宜控制在5℃~25℃之間,通風措施應執行良好;在氣溫較低時,應對蓄電池採取適當的保溫措施。(2)在維護或更換蓄電池時,所用工具(如扳手等)必須帶絕緣套。(3)蓄電池在使用過程中應避免過充電和過放電。(4)蓄電池的上方和周圍不得堆放雜物。(5)蓄電池表面應保持清潔,如出現腐蝕漏液、凹癟或鼓脹現象,應及時處理,並查詢原因。(6)蓄電池單體間連線螺絲應保持緊固。(7)若遇連續多日陰雨天,造成蓄電池充電不足,應停止或縮短對負載的供電時間。(8)應定期對蓄電池進行均衡充電,一般每季度要進行2~3次。若蓄電池組中單體電池的電壓異常,應及時處理。(9)對停用時間超過3個月以上的蓄電池,應補充充電後再投入執行。(10)更換電池時,最好採用同品牌、同型號的電池,以保證其電壓、容量、充放電特性、外形尺寸的一致性。6.控制器(適用於離網系統)控制器的執行與維護應符合下列規定:(1)控制器的過充電電壓、過放電電壓的設定應符合設計要求;(2)控制器上的警示標識應完整清晰;(3)控制器各接線端子不得出現鬆動、鏽蝕現象;(4)控制器內的直流熔絲的規格應符合設計規定;(5)直流輸出母線的正極對地、負極對地、正負極之間的絕緣電阻應大於2兆歐。 主要維護工具(1)常用工具:具備光伏電站各裝置、元器件拆裝所需的工具,及其它電站運營維護中可能用到的工具;(2)測試工具:萬用表、示波器、電流鉗、紅外熱像儀/溫度記錄儀、太陽輻射感測器、IV曲線測試裝置、電能質量分析儀、耐壓儀、絕緣電阻測試儀、接地電阻測試儀、接觸電流測試儀、方陣殘餘電流監測功能測試裝置;(3)防護工具:安全帽、絕緣手套、絕緣鞋、安全標誌牌、安全圍欄、滅火器;(4)備品備件:光伏電站運營維護公司應配備光伏電站執行過程中的易損、易耗件,出現損耗時應及時更換。 運維文件管理1.電站技術資料(1)光伏電站全套竣工圖紙(2)關鍵裝置說明書、圖紙、操作手冊、維護手冊(3)關鍵裝置出廠檢驗記錄(4)裝置臺賬、裝置缺陷管理檔案(與條款13對應)(5)裝置故障維護手冊(6)事故預防及處理方案2.運維技術材料(1)安全手冊;(2)光伏系統停開機操作說明(3)監控系統操作說明(4)光伏元件及支架執行維護作業指導書(5)光伏匯流箱執行維護作業指導書(6)直流配電櫃執行維護作業指導書(7)逆變器執行維護作業指導書(8)交流配電櫃執行維護作業指導書(9)變壓器執行維護作業指導書(10)斷路器執行維護作業指導書(11)隔離開關執行維護作業指導書(12)母線執行維護作業指導書(13)避雷器執行維護作業指導書(14)電抗器執行維護作業指導書(15)光伏電站安全防護用品及使用規範3.裝置執行記錄檔案(1)運營維護記錄和處理的程式(2)運營維護記錄的儲存期限是否大於或等於五年,並儲存相應記錄(3)是否建立並保持運營維護認證檔案(4)電站巡檢及維護記錄(5)電站執行狀態記錄(6)裝置檢修記錄(7)事故處理記錄(8)防雷器、熔斷器動作記錄(9)逆變器自動保護動作記錄(10)開關、繼電器保護及自動裝置動作記錄(11)關鍵裝置更換記錄(12)電站各項效能指標和執行引數記錄4.上牆懸掛圖表檔案(1)電氣主接線圖(2)裝置巡視路線圖(3)主要裝置執行引數表(4)正常停機開機操作順序表(5)緊急停機操作順序表(6)緊急事故處理預案(7)緊急聯絡人及聯絡電話5.警告牌及標識(1)危險警告牌(2)電擊警告牌(3)高空操作,防墜落標識(4)接地保護端子標識(5)操作警報 電站巡檢及故障處理(1)裝置效率保障:光伏電站中各關鍵裝置的效率應符合設計要求,對各關鍵裝置的效率應進行實時監控及定期測試。(2)裝置狀態:光伏電站中各關鍵裝置應處於良好執行狀態,應定期對各關鍵裝置進行檢查,降低故障發生率。(3)故障搶修措施:運維服務人員7x24小時內針對現場故障進行排除處理。故障需要有明確處理有書面記錄,記錄包含發生故障的裝置,故障發生時間,故障現象表徵,故障解決方法與途徑,故障解決人員及故障記錄入等。 避雷器與電纜維護1.接地與防雷系統注意事項包括:(1)光伏接地系統與建築結構鋼筋的連線應可靠。(2)光伏元件、支架、電纜金屬鎧裝與屋面金屬接地網格的連線應可靠。(3)光伏方陣與防雷系統共用接地線的接地電阻應符合相關規定。(4)光伏方陣的監視、控制系統、功率調節裝置接地線與防雷系統之間的過電壓保護裝置功能應有效,其接地電阻應符合相關規定。(5)光伏方陣防雷保護器應有效,並在雷雨季節到來之前、雷雨過後及時檢查。檢測維修專案:(1)避雷器、引下線安裝;(2)避雷器、引下線外觀狀態;(3)避雷器、引下線各部分連線;(4)各關鍵裝置內部浪湧保護器設計和狀態;(5)各接地線應完好;(6)接地電阻符合設計要求;測試專案:(1)在雷雨季節後,檢查電站各關鍵裝置的防雷裝置;(2)對接地電阻測試;(3)防雷裝置腐蝕狀況。2.電纜電線電纜維護時應注意以下專案:(1)電纜不應在過負荷的狀態下執行,電纜的鉛包不應出現膨脹、龜裂現象;(2)電纜在進出裝置處的部位應封堵完好,不應存在直徑大於10mm的孔洞,否則用防火堵泥封堵;(3)在電纜對裝置外殼壓力、拉力過大部位,電纜的支撐點應完好;(4)電纜保護鋼管口不應有穿孔、裂縫和顯著的凹凸不平,內壁應光滑;金屬電纜管不應有嚴重鏽蝕;不應有毛刺、硬物、垃圾,如有毛刺,銼光後用電纜外套包裹並紮緊;(5)應及時清理室外電纜井內的堆積物、垃圾;如電纜外皮損壞,應進行處理;(6)檢查室內電纜明溝時,要防止損壞電纜;確保支架接地與溝內散熱良好;(7)直埋電纜線路沿線的標樁應完好無缺;路徑附近地面無挖掘;確保沿路徑地面上無堆放重物、建材及臨時設施,無腐蝕性物質排洩;確保室外露地面電纜保護設施完好;(8)確保電纜溝或電纜井的蓋板完好無缺;溝道中不應有積水或雜物;確保溝內支架應牢固、有無鏽蝕、鬆動現象;鎧裝電纜外皮及鎧裝不應有嚴重鏽蝕;(9)多根並列敷設的電纜,應檢查電流分配和電纜外皮的溫度,防止因接觸不良而引起電纜燒壞連線點;(10)確保電纜終端頭接地良好,絕緣套管完好、清潔、無閃絡放電痕跡,確保電纜相色應明顯;(11)金屬電纜橋架及其支架和引入或引出的金屬電纜導管必須接地(PE)或接零(PEN)可靠;橋架與橋架間應用接地線可靠連線;(12)橋架穿牆處防火封堵應嚴密無脫落;(13)確保橋架與支架間螺栓、橋架連線板螺栓固定完好;(14)橋架不應出現積水。檢測維修專案:(1)電纜選型及敷設(2)電纜的負荷執行(3)電纜的排線安裝(4)電纜所處環境(5)電纜接地絕緣(6)電纜執行狀態測試專案:(1)電纜壓降(2)絕緣電阻(3)絕緣強度 電站資料採集及處理中心要求1.環境監控系統內容包括:(1)機房溫度溼度監控(2)UPS執行狀態監控2.安全穩定的網路環境具體要求(1)LAN:雙鏈路光纖交換(2)WAN:防火牆+入侵檢測裝置+網閘構成網路的安全防範措施3.7X24小時故障監控及應急處理不間斷要求(1)UPS保證電源7x24小時不間斷(2)7x24小時人員值班(3)冗餘設計原則保證裝置鏈路7x24小時不間斷4.資料安全儲存要求(1)資料儲存架構由資料庫伺服器+磁碟陣列+備份伺服器+磁帶機組成(2)資料異地備份(融資中心1+1備份)在通訊行業運維體系中專門針對NOC(NotionalOperationcenter)及ROC(RegionalOperationCenter)的配置要求及SOP(標準作業流程),針對光伏電站運維資料中心配置及標準作業流程,筆者梳理及總結如下:通訊傳輸鏈路的標準:要求配置固態網路專線鏈路,每條專線鏈路頻寬不小於2M。對於光伏電站內部需進行資料採集的裝置數量超過200臺以上的,要求每條專線的鏈路頻寬不小於10M。執行環境標準:獨立封閉的機房,機房有單獨的門禁管理許可權。機房需配備獨立的雙空調製冷系統。機房溫度標準為22±2℃,機房溼度標準為45%~65%,不間斷UPS電源。同時裝配環境預警系統,以及獨立的氣體滅火系統。由於不可抗拒因素無法提供獨立機房,資料中心的機櫃需要完全獨立的機櫃。機櫃必須在非操作情況下上鎖,鑰匙由專人指定管理,並需有鑰匙的使用記錄可以進行查詢。機櫃的裝置供電必須有自己獨立的不間斷的UPS電源,機櫃必須在影片監控範圍之內。機櫃所在機房的溫度標準為22±2℃,溼度標準為45%~65%,同時機房需配備獨立的雙空調製冷系統。裝配環境預警系統,以及獨立的氣體滅火系統。執行裝置標準:要求執行的監控伺服器可以7X24小時不間斷工作,對於關鍵裝置必須有冗餘熱備。必須由防火牆作為Internet的接入裝置,起到Internet安全防範作用。伺服器配置標準:(1)CPU:數量≥4cores主頻≥3.0GHz;(2)記憶體:型別DDR3容量≥4GB;(3)硬碟:數量≥2;(4)介面型別:SAS;(5)轉速:≥10K;(6)單盤容量:≥500GB;(7)支援硬碟熱插拔和支援RAID多種方式;(8)電源:2個熱插拔冗餘電源;防火牆配置標準:吞吐量≥1000M;併發數量≥50000個;WAN口數量≥2個支援網路地址轉換NAT和埠地址轉換PAT功能,具有VPN功能;支援入侵檢測功能:Dos,DDos;資料的儲存標準:

    資料的儲存週期為25年。資料中心有備份機制。資料儲存架構由資料庫伺服器+磁碟陣列+備份伺服器+磁帶機組成。對於超過10兆網的電站,要求對資料進行異地備份;

    資料/備份伺服器配置標準:CPU:數量≥4cores;主頻≥3.0GHz;記憶體:型別DDR3容量≥4GB;硬碟:數量≥5;介面型別:SAS;轉速:≥10K單盤容量:≥500GB;支援硬碟熱插拔和支援RAID多種方式;磁碟陣列配置標準:單機磁碟數量≥12個;內建硬碟介面:SAS;RAID支援:RAID級別0、1、5、6、10;電源:2個熱插拔冗餘電源;磁帶機配置標準:支援的介質:LTOUltrium1(只讀),LTOUltrium2(讀寫),LTOUltrium3(讀寫);支援作業系統Windows,以及其它作業系統;儲存容量≥400GB;壓縮後儲存容量≥800GB;資料中心運維人員的資質標準:必須同時擁有兩個國家計算機等級四級證書:網路工程師證書和資料庫工程師證書;運維人員的工作標準:要求必須至少有一個以上人員7X24小時在資料中心現場進行工作。要求所在現場人員必須擁有資料中心運維的資質,能夠進行監控和預警以及緊急故障處理的工作;資料中心訪問許可權標準:資料中心的操作由專職人員進行操作,操作人員根據操作的許可權劃分等級並有對應的使用者名稱和口令;資料中心記錄的查詢標準:支援歷史任何時期的資料快速查詢,查詢的範圍包括:裝置狀態,裝置維護記錄,裝置保養記錄,人員裝置各項操作記錄。查詢的最小單位時間為秒,查詢週期為25年;資料中心體系認證標準:資料中心的設計要符合ISO27001資訊保安管理體系認證;資料中心安全風險防範標準:對於超過10兆瓦的光伏電站,必須有異地資料中心的備援方案(異地機房和相似的工作環境);資料中心資料採集標準:保證資料採集的穩定性:每月資料缺失率不能超過千分之五;資料中心資料傳輸安全校驗標準:每月一次檢查資料上傳的準確性和安全性。傳到CGC的資料必須為原始一手的現場資料。在往CGC傳輸資料過程中,為了保證資料的安全性,必須採用AES-128位電子資料加密演算法。 運維團隊建設要求1.運維管理組織建設要求運維管理組織需要具備建立完善的質量管理體系,運營維護管理單位應建立符合ISO-9001質量管理體系認證的運維管理流程和內審體系。執行維護管理單位應具備專業技術人員進行光伏電站執行維護管理,專業人員要求具備高壓上崗證、弱電工程師資格證、維修電工證和特種作業操作證。2.運維人員專業分類(1)電氣運維人員(2)高壓類運維人員(3)資料中心運維人員(4)結構運維人員(5)其他運維人員3.維人員培訓體系建設(1)上崗前安全的培訓(2)上崗前運維技能培訓(3)年度上崗實操評核和再培訓(4)年度應急預案演習訓練4.運維人員技能要求運維人員技能的設定準則以實際工作過程中對安全作業的要求和對技能的實際需求為制定依據,一般而言,要求如下:(1)電氣運維人員應持有維修電工中級證書(2)弱電類運維人員應持有弱電上崗證(3)高壓類運維人員應持有高壓上崗證(4)資料中心運維人員應持有國家計算機等級四級證書、網路工程師證書和資料庫工程師證書(5)其他運維人員應持有特種作業操作證(電工類)

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