并网光伏电站生产运行数据敏捷分析方法

并网光伏电站生产运行数据敏捷分析方法根据光伏电站生产运行管理经验，结合电站运维特点，本文提出了两条敏捷的电站运行数据分析流程，能够快捷、专业地分析电站生产运行数据，使电站管理、运维人员迅速找到影响发电量的关键因素，及时排除设备故障和隐患，保障光伏电站安全、可靠运行。大型并网光伏电站涉及的光伏电池组件、汇流箱、逆变器等设备类型和数量众多，来自不同厂商，不同技术发展水平的光伏发电设备彼此无法兼容，导致设备故障隐患率高、发电系统运行不稳定、太阳能资源利用率低等问题，严重影响了光伏电站的经济效益。此外，各光伏发电设备在生产运行过程中产生大量的基础数据，给电站生产运营指标统计、分析及报表汇总带来庞大的工作量，如何有效提高电站发电量、及时排除设备隐患，成为并网光伏电站亟待解决的主要问题。根据光伏电站生产运行管理经验，结合电站运维特点，本文提出了两条敏捷的电站运行数据分析流程，能够快捷、专业地分析电站生产运行数据，使电站管理、运维人员迅速找到影响发电量的关键因素，及时排除设备故障和隐患，保障光伏电站安全、可靠运行。电站运行敏捷分析方法做好电站运行分析工作，可以及时掌握电站的生产运行情况,及时发现电站生产运营过程中存在的问题,并针对薄弱环节提出相应的整改措施，为提升电站综合利用效率和发电量提供科学依据。本文提出的光伏电站运行数据敏捷分析方法包括太阳能资源指标与电量指标对比分析流程和能耗指标分析流程两条研究思路，其具体流程和分析方法介绍如下：1.太阳能资源指标与电量指标对比分析流程本文提出的太阳能资源指标与电量指标对比分析流程如图1所示：在太阳能资源指标和电量指标对比分析的基础上，以电站年度上网电量-辐射量对比图为起点，分析电站各月的综合利用效率，宏观展示电站生产运行情况。针对电站综合利用效率较低的月份，从宏观到微观，逐步深入分析电站辐射量与月上网电量、日上网电量和日负荷曲线之间的对比关系，快速找到影响电量的关键因素，针对电站非正常运行时间段，进一步查看当天的值长日志，准确了解当天电站的生产运行情况。以我国西北地区光伏电站A的生产运行数据为例，2013年度电站上网电量-辐射量对比情况如图2所示：图2中的绿色曲线为A光伏电站2013年度各月的上网电量，灰色曲线代表辐射量，红色三角曲线为电站的综合利用效率，灰色阴影带为75%-85%的电站综合利用效率合理范围，当电站综合利用效率低于75%时，说明太阳能资源利用率低，电量损失严重，电站效益较差。由图2可见，2013年9月份，电站的综合利用效率为72.1%,低于电站正常运行范围。统计光伏电站2013年9月的上网电量和辐射量数据，计算2013年9月每日的综合利用效率，绘制上网电量、辐射量和综合利用效率对比图，如图3所示：2013年9月17日电站的上网电量仅为8.67万千瓦时，综合利用效率为9月份最低水平，仅为23.36%。进一步分析9月17日电站的生产运行数据，对比逐15分钟的电站瞬时辐射、逆变器直流功率、逆变器交流功率和电站实际出力数据，发现从中午12:15开始，逆变器直流功率、逆变器交流功率和电站实际出力数据都降为0，电站处于非正常运行状态，如图4所示：针对A电站9月17日的非正常运行时间段，快速查看当天的值长日志，如图5所示：因电站10KVI段母线C相金属性接地故障排查工作，于9月17日12:10停运10KVI段母线，并向省调汇报。太阳能资源指标和电量指标对比分析流程从宏观到微观，逐步深入分析电站的太阳能资源指标与电量指标之间的关系，计算月、日综合利用效率，利用超出正常范围的综合利用效率数据快速定位电站的非正常运行时间段，通过查看当天的值长日志，快速找到影响电量的关键因素，准确了解电站的运行情况。2.能耗指标分析流程本文提出的光伏电站能耗指标分析流程如图6所示：在光伏电站能耗指标统计分析的基础上，以当年电站性能分析图为起点，分析电站各月的等效利用小时数和性能比数据，宏观展示电站的生产运行情况。针对电站性能比较低的月份，从宏观到微观，逐步分析电站的月度性能比、日性能比和日负荷曲线之间的关系，快速找到影响电站正常运行的关键因素，针对电站非正常运行时间段，进一步查看当天的值长日志，准确了解当天电站的生产运行情况。仍然以我国西北地区光伏电站A的生产运行数据为例，2013年度电站性能分析情况如图7所示：图7柱形图中的绿色部分代表上网电量，其他颜色分别代表电站的各种能量损耗；柱形的总长度代表理论发电量，为上网电量和各种损耗之和。图中的红色曲线展示了A电站2013年度各月的电站性能比计算结果。电站性能比越低、损耗所占比例越大，说明电站的太阳能资源利用效率越低，电站效益越差。由图7可见，2013年9月份，电站的性能比为76.15%,运行情况较差。统计A电站2013年9月的上网电量和各种损耗数据，计算2013年9月每日的电站性能比指标，绘制2013年9月的电站性能分析图，如图8所示：2013年9月17日电站的性能比指标为9月份最低水平，仅为23.36%。进一步分析9月17日电站的生产运行数据，绘制电站9月17日负荷曲线图（图4），找出电站非正常运行时间段，并查看当天的值长日志（图5），迅速找出影响电站运行的关键因素。光伏电站能耗指标分析流程从电站能量损失的角度，从宏观到微观，逐步进行电站性能分析，计算月、日的性能比指标，利用低于正常运行水平的性能比数据快速定位电站的非正常运行时间，通过查看当天的值长日志，快速找到影响电站正常运行的关键因素，准确了解电站的运行情况。结论本文结合光伏电站的生产运行管理特点，提出了太阳能资源指标与电量指标对比分析和能耗指标分析两条敏捷的电站运行数据分析流程，并以我国西北地区A光伏电站2013年的实际生产运行数据为例，通过敏捷的数据分析方法迅速找到影响电站发电量的关键因素，主要结论归纳如下：（1）光伏电站运行数据敏捷分析方法以光伏电站生产运行指标体系为标准，在太阳能资源指标、电量指标、能耗指标和设备运行水平指标的基础上，对光伏电站的太阳能资源、发电量、上网电量、负荷、性能、损耗等生产运行数据，进行多层次、多维度的综合对比分析，为电站管理决策提供有力的数据支持。（2）太阳能资源指标和电量指标对比分析流程以电站年度上网电量-辐射量对比图为起点，从宏观到微观，逐步深入分析电站的太阳能资源指标与电量指标之间的关系，计算综合利用效率指标。利用超出75%-85%合理范围的综合利用效率和电站的日负荷曲线快速定位电站的非正常运行时