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2 運(yùn)維難易程度、故障定位精準(zhǔn)度比較

2.1 集中式方案分析

對于集中式方案，多數(shù)電站的匯流箱與逆變器非同一廠家生產(chǎn)，通訊匹配困難。國內(nèi)光伏電站目前普遍存在直流匯流箱故障率高、匯流箱通訊可靠性較低、數(shù)據(jù)信號不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤導(dǎo)致無法通信的情況，因此難以準(zhǔn)確得知每個(gè)組串的工作狀態(tài)。即使通過其他方面發(fā)現(xiàn)異常，也難以快速準(zhǔn)確定位并解決問題。
因此，為掌握光伏區(qū)每一組串工作狀態(tài)，當(dāng)前的檢測方法是：找到區(qū)內(nèi)每一個(gè)直流匯流箱，打開匯流箱，用手持電流鉗表測量每個(gè)組串的工作電流來確認(rèn)組串的狀態(tài)。但在部分電站，由于直流匯流箱內(nèi)直流線纜過于緊密，直流鉗表無法卡入，導(dǎo)致無法測量。運(yùn)維人員不得不斷開直流匯流箱開關(guān)和對應(yīng)組串熔絲，再逐串檢測組串的電壓和熔絲的狀態(tài)。檢查工作量大，現(xiàn)場運(yùn)維繁瑣且困難、緩慢，在給運(yùn)維人員帶來巨大工作量和技術(shù)要求的同時(shí)，也會危及運(yùn)維人員的人身安全。
另外，檢查期間開關(guān)被斷開，影響了電站發(fā)電。假設(shè)單塊組件最大功率為250 W，20塊一串，一個(gè)16進(jìn)1匯流箱裝機(jī)容量即為16×5 kW=80 kW，完全檢查一個(gè)匯流箱并記錄共需10 min（0.17 h）。假設(shè)當(dāng)時(shí)組串處于半載工作狀態(tài)，斷電檢查一個(gè)匯流箱引起的發(fā)電量損失為80 kW×50%×0.17 h=6.8 kWh。

一個(gè)30 MW的電站擁有400多個(gè)匯流箱，全部巡檢一次將花費(fèi)大量時(shí)間，并損失數(shù)千kWh的發(fā)電量。再合并計(jì)算人工、車輛等成本投入，巡檢所消耗的運(yùn)維費(fèi)用將十分可觀。此種情況在山地電站表現(xiàn)會更加明顯。需要特別注意的是，這樣的巡檢方式并不可靠，易產(chǎn)生人為疏忽，比如檢查完成后忘記合閘，影響更多發(fā)電量。

目前不少電站的運(yùn)維人員只有幾個(gè)人，面對幾十MW甚至上百M(fèi)W的龐大電站，將難以全面檢查到每個(gè)光伏子陣，更難以細(xì)致到每個(gè)組串，所以一些電站的匯流箱巡檢約半年一次。這樣的巡檢頻次，難以發(fā)現(xiàn)電站運(yùn)行過程中存在的細(xì)小問題，雖然細(xì)微，但長期累積引起的發(fā)電量損失和危害卻不可輕視。

目前國內(nèi)光伏電站有關(guān)直流匯流箱運(yùn)維的數(shù)據(jù)如下：

1）直流匯流箱內(nèi)的熔絲：易損耗，維護(hù)工作量大，部分電站每月有總?cè)劢z1%左右的維護(hù)量；且因工作量大，檢修時(shí)容易出現(xiàn)工作疏漏，影響后續(xù)發(fā)電量。

2）直流匯流箱數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與通訊可靠性：直流電流檢測精度低，誤差大于5%，弱光時(shí)難以分辨組件失效與否，不利于進(jìn)行組件管理；直流匯流箱通訊故障率高、效果不佳，容易斷鏈，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法上傳，通訊失效后，組串監(jiān)控和管理便處于完全失控狀態(tài)，除非再次巡檢發(fā)現(xiàn)并處理。

2.2 組串式方案分析

對于組串式方案，逆變器對每個(gè)組串的電壓、電流及其他工作參數(shù)均有高精度的采樣測量，測量精度達(dá)到5‰（見圖5）。利用電站的通信系統(tǒng)，通過后臺便可遠(yuǎn)程隨時(shí)查看每個(gè)組串的工作狀態(tài)和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢，智能運(yùn)維。對于逆變器或組串異常，智能監(jiān)控系統(tǒng)會主動(dòng)進(jìn)行告警上報(bào)，故障定位快速、精準(zhǔn)，整個(gè)過程操作安全、無需斷電、不影響發(fā)電量，將巡檢、運(yùn)維成本降至極低水平。 2.3 比較結(jié)果

組串式故障定位快、精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維。