基于離散率的光伏電站設備運行水平評估

大型并網光伏電站具有逆變器和電池組串數量眾多的特點。對于大型并網光伏電站，如何衡量逆變器和電池組串的整體運行水平一直是困擾業(yè)內人士的難題。離散率是反映測量數據離散程度的相對指標，由光伏智能化信息管理系統(tǒng)引入，首次用來評估逆變器和組串的整體運行水平。離散率即離散系數，可由采集數據的標準差與平均值的比值來計算。光伏智能化信息管理系統(tǒng)通過計算統(tǒng)計時間（10:00-17:30）內每半小時采集數據的標準差和平均值，進而求出相應時刻點的離散率，然后對各時刻點離散率加權平均計算得出一天的離散率。離散率越小說明設備整體運行的一致性越好。一般情況下離散率范圍在0~5%以內，如超過該范圍，則需要查找引起設備離散率較大的原因，及時排除故障，保證設備穩(wěn)定運行。1.逆變器交流功率離散率評價逆變器運行水平標準測試條件下，組件容量相同的逆變器交流輸出功率時間序列應較為一致，但由于逆變器自身性能差異、發(fā)電單元設備故障、天氣狀況、通訊異常等原因，逆變器間交流輸出功率會存在一定差異。因此，引入逆變器交流功率離散率衡量全站逆變器交流輸出功率的差異程度，離散率越小，說明逆變器間輸出功率時間序列曲線越集中，逆變器整體運行情況越穩(wěn)定；離散率較大，則個別逆變器存在問題，需要查找異常逆變器。在計算離散率時，應考慮天氣因素對離散率的影響。對于多云天氣，應查看電站內較長的一段時間逆變器的運行情況。由于天氣影響時間是短暫的，如果逆變器離散率在統(tǒng)計時段內都持續(xù)偏大，則可以排除天氣影響，定位到電站內設備故障或通訊故障。對于輸出功率較低的逆變器，需查詢逆變器采集數據。若采集數據顯示通訊異常，則應剔除通訊異常的逆變器，重新計算其余逆變器的輸出功率離散率，用以判斷逆變器的運行情況。若離散率在合理范圍內，則說明通訊問題是影響電站正常運行的主要問題，否則可繼續(xù)查看發(fā)電單元設備運行情況，分析是否由發(fā)電單元設備故障造成方陣輸出功率較小，影響逆變器交流輸出功率離散率。對于存在多種逆變器型號的光伏電站，建議分型號計算逆變器離散率，這是由逆變器本身屬性決定的。2.組串電流離散率評價支路電流運行水平將離散率概念引入組串電流中，通過組串電流離散率衡量逆變器所有支路的整體運行情況，離散率越小，各支路電流時間序列曲線越集中，發(fā)電情況越穩(wěn)定；離散率較大，則認為個別支路存在問題，快速定位到電池組串支路，查找電流為0或偏低的支路。當逆變器下組串支路較多時，可逐一分析每個匯流箱下所有支路的離散率指標，評價該匯流箱下所有支路的整體運行水平，準確定位電流為0或偏低的支路。導致支路電流為0或電流偏低的原因較多，如雜草遮擋、接線盒燒毀、匯流箱燒毀等，運維人員應針對異常支路，進入現場進行故障排查，并重新計算故障排除后的組串電流離散率，判斷已排除故障是否為導致離散率偏大的主要原因。(郭丹、劉佳、艾英枝、馬月 撰稿)