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光伏电站运维下一站比拼：成本和价值

发布时间：2015-05-05 来源：光伏产业观察网

本文摘要：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。

　　前言

　　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，2013、2014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

　　图3直流汇流箱内拉弧及烧蚀实景

关键词：光伏电站　

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