山地光伏電站優(yōu)化方案研究應用與建議

王靚

（南瑞電力設計有限公司，江蘇南京 210000）

山地光伏電站優(yōu)化方案研究應用與建議

王靚

（南瑞電力設計有限公司，江蘇南京 210000）

當前，我國在不斷將建設山地光伏電站的規(guī)模擴大，在具體了解山地光伏電站的特征的基礎(chǔ)之上，能夠更好地分析山地光伏電站的應用、建設以及設計等方面，摒棄要細致化分析工程、安全、維護以及發(fā)電量等施工方面，這樣可以積累更多設計山地點站更多的經(jīng)驗。本文探析了山地光伏電站優(yōu)化方案研究應用與建議。

山地光伏電站 優(yōu)化方案 研究應用 建議

我國當前越來越少存在具有很好的并網(wǎng)條件、地面開闊平整、日照好的土地資源，最常見的選擇用來建設光伏電站的就是丘陵地形以及山地等。山地光伏的主要特點就是運維成本、運維難度、子陣分散以及山高坡陡、起伏地形不連續(xù)以及大小不一等，為了改善山地光伏電站的不利條件就需要確保電站的運行更加可靠以及安全，有效地將發(fā)電量提高，將運維的成本以及投資的成本降低，這樣可以更加有助于將投資的整體收益提高。

1　山地電站設計

1.1組件排布間距設計

光伏電站中影響發(fā)電量最主要的因素就是遮擋，在不斷變化的起伏地形中，凸顯出來的遮擋現(xiàn)象就越發(fā)明顯。為了更好地避免出現(xiàn)遮擋以及減少遮擋現(xiàn)象的出現(xiàn)，就需要按照實際的地形狀況來排布好組件之間的間距，這樣能夠更加有效地進行設計。設計的合理化能夠更加有效地進行有限土地面積的應用，還可以將發(fā)生遮擋的狀況減少，甚至是避免，這樣更加有助于確保一定的發(fā)電量。

1.2逆變器及匯流箱布局設計和箱變布局設計

組串式中主要的逆變器具有輕巧靈活的優(yōu)勢，其這樣的優(yōu)勢能夠更加適應山地電站子陣中不規(guī)則以及大小不一的特點［1］。箱變的布局設計、匯流箱以及逆變器會對施工的工程量造成直接性的影響，同時還會直接地影響到線纜功率損耗以及線酬量放入損耗。另外，布局設計的良好會直接地影響到現(xiàn)場的運維，尤其是好的布局設計會有效地促進現(xiàn)場的運維，將運維的總工作量減少，這樣要可以將運維工作的難度降低，將運維的成本減少。

1.3子陣內(nèi)部直流布線設計

組串式逆變器有著很多路的MPPT，能夠更加適應于山地地形起伏的主要特點，這樣的應用可以將發(fā)電量提升。然而，在電站子陣的內(nèi)部最主要的接線方法就是直流，這樣的接線方法主要是按照大型地面電站的接線方法，實質(zhì)上就是東西方向一整橫排的組串連接著一臺或者是很多臺的逆變器，在特殊狀況之下就可以槽跨排接線。在山地的起伏地形之中，西坡或者是東坡的組串上因為不同的位置狀況，就會出現(xiàn)不同的遮擋時間以及遮擋程度。

2　電站施工

2.1設備標識需統(tǒng)—規(guī)范

為了確保后期運維以及施工的質(zhì)量，就需要在設計電站的過程中的線纜以及所有的設備進行編號，這樣更加方便進行施工［2］。同時，現(xiàn)在有很多的匯流箱以及逆變器已經(jīng)被標記，組串以及支架卻不明確是否被標記，這樣會對實際操作的精準度造成直接性的影響。

2.2施工接線問題

在實際施工的過程中，最缺乏的就是施工的規(guī)范性問題以及施工出現(xiàn)錯誤等問題，在持續(xù)出現(xiàn)錯誤時，就會存在非常高風險的光纜故障，這樣對發(fā)電站的運行安全會造成不良的影響。

3　監(jiān)控與維護

在組串級的監(jiān)控實現(xiàn)的過程中，項目監(jiān)控發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時也能夠獲取更加可靠以及精準的信息。在中控室中，運維人員可以實現(xiàn)在網(wǎng)上巡檢光伏區(qū)的逆變器、以及所有組串的過程，同時也可以實現(xiàn)光伏區(qū)內(nèi)所有逆變器、以及所有組串的狀態(tài)運行的參數(shù)，在異常出現(xiàn)的時候，逆變器會自動轉(zhuǎn)變成為報告警。在一定程度上，這樣就可以有效地將工作量以及工作的難度降低至一定的程度［3］。

相關(guān)的研究結(jié)果顯示，我國一半以上的光伏電站故障都產(chǎn)生于直流側(cè)，這樣的故障主要是屬于組串級別。由此可知，在光伏區(qū)域內(nèi)采用集中式的方案，電站的相關(guān)的工作人員會感覺最困難以及最棘手的問題之一就是組串的運維，以及直流匯流箱。在這個電站中也一樣存在這樣的問題。因為直流匯流箱具有十分高的故障出現(xiàn)率，常常出現(xiàn)非常不精準的監(jiān)控數(shù)據(jù)信號，甚至有出現(xiàn)很多錯誤的數(shù)據(jù)信號，這樣就會導致整個通信無法正常的進行，運維人員也不能夠正常獲取每個組串人員的工作狀態(tài)，這樣就算有異常的狀況出現(xiàn)，也不能夠及時地將出現(xiàn)的物體正常解決好［4］。由此可知，為了得到更加精準度的光伏區(qū)域每串人員工作的狀態(tài)，現(xiàn)在最常使用的檢測方法就是：將光伏區(qū)域內(nèi)的各個直流匯流箱打開，并且通過電流鉗表對每個組串中的工作電流進行測量，同時更好地確認每一個組串的實際狀態(tài)?，F(xiàn)在，通常情況下運維人員一起有八個，然而卻一樣很難實現(xiàn)全面檢查每一個匯流箱、每一個光伏子陣的目標，同時也會增加各個組串之間的難度，現(xiàn)在巡檢匯流箱的周期是半年一次。大部分的時間，組串工作狀態(tài)以及匯流箱的工作狀態(tài)都是未知的以及無法正常進行控制的，所以只要出現(xiàn)任何的故障，就會對電站發(fā)電站造成非常直接性的不良影響，甚至還會出現(xiàn)很多電站運行的安全風險。另外，現(xiàn)在再對組串式方案進行研究，發(fā)現(xiàn)其主要的節(jié)點比較少，同時直流環(huán)節(jié)也比較短，這樣產(chǎn)生的風險以及故障相比于集中式都會比較小。同時，組串監(jiān)控比較精準，這樣就會大大地將存在的風險降低，更加有助于實現(xiàn)網(wǎng)上的運維，這樣相關(guān)的工作人員也會顯著減少，也會減少消耗以及投入的車輛等物資，電站也會相應地將運維成本大幅降低，將電站的整體收益提高。

4　結(jié)語

綜上所述，在山地的電站中，最常使用的解決方案就是組串式逆變器，在很多的方面都提出了非常明顯的優(yōu)勢，具有優(yōu)勢的主要方面就是安全方面、運維方面、發(fā)電量方面。這些優(yōu)勢在進行更好地優(yōu)化以及設計規(guī)避工程中產(chǎn)生的問題時，細節(jié)方面常常會在電站以及發(fā)電量中具有十分重要的作用。同時，在實踐研究的過程中，研究者也可以得出更多的施工經(jīng)驗以及注意事項，更加有助于開展下一次施工工作。

［1］高尚，祁新春，謝濤等.共直流母線光伏-混合儲能發(fā)電系統(tǒng)及其雙重濾波優(yōu)化控制［J］.電力系統(tǒng)保護與控制，2014（22）：264-265.

［2］郭延軍，司德亮，何軍等.大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站逆變器室輔助電源供電方案研究［J］.華東電力，2014（11）：102-103.

［3］李嘉琛.并網(wǎng)光伏電站中混合儲能的控制與容量優(yōu)化策略的研究［D］.太原理工大學，2014.

［4］智騰飛，王金梅，周辰等.優(yōu)化光伏陣列運行方式的光伏電站逆變器控制策略研究［J］.電測與儀表，2014（25）：192-202.