基于离散率的光伏电站设备运行水平评估

大型并网光伏电站具有逆变器和电池组串数量众多的特点。对于大型并网光伏电站，如何衡量逆变器和电池组串的整体运行水平一直是困扰业内人士的难题。离散率是反映测量数据离散程度的相对指标，由光伏智能化信息管理系统引入，首次用来评估逆变器和组串的整体运行水平。离散率即离散系数，可由采集数据的标准差与平均值的比值来计算。光伏智能化信息管理系统通过计算统计时间（10:00-17:30）内每半小时采集数据的标准差和平均值，进而求出相应时刻点的离散率，然后对各时刻点离散率加权平均计算得出一天的离散率。离散率越小说明设备整体运行的一致性越好。一般情况下离散率范围在0~5%以内，如超过该范围，则需要查找引起设备离散率较大的原因，及时排除故障，保证设备稳定运行。1.逆变器交流功率离散率评价逆变器运行水平标准测试条件下，组件容量相同的逆变器交流输出功率时间序列应较为一致，但由于逆变器自身性能差异、发电单元设备故障、天气状况、通讯异常等原因，逆变器间交流输出功率会存在一定差异。因此，引入逆变器交流功率离散率衡量全站逆变器交流输出功率的差异程度，离散率越小，说明逆变器间输出功率时间序列曲线越集中，逆变器整体运行情况越稳定；离散率较大，则个别逆变器存在问题，需要查找异常逆变器。在计算离散率时，应考虑天气因素对离散率的影响。对于多云天气，应查看电站内较长的一段时间逆变器的运行情况。由于天气影响时间是短暂的，如果逆变器离散率在统计时段内都持续偏大，则可以排除天气影响，定位到电站内设备故障或通讯故障。对于输出功率较低的逆变器，需查询逆变器采集数据。若采集数据显示通讯异常，则应剔除通讯异常的逆变器，重新计算其余逆变器的输出功率离散率，用以判断逆变器的运行情况。若离散率在合理范围内，则说明通讯问题是影响电站正常运行的主要问题，否则可继续查看发电单元设备运行情况，分析是否由发电单元设备故障造成方阵输出功率较小，影响逆变器交流输出功率离散率。对于存在多种逆变器型号的光伏电站，建议分型号计算逆变器离散率，这是由逆变器本身属性决定的。2.组串电流离散率评价支路电流运行水平将离散率概念引入组串电流中，通过组串电流离散率衡量逆变器所有支路的整体运行情况，离散率越小，各支路电流时间序列曲线越集中，发电情况越稳定；离散率较大，则认为个别支路存在问题，快速定位到电池组串支路，查找电流为0或偏低的支路。当逆变器下组串支路较多时，可逐一分析每个汇流箱下所有支路的离散率指标，评价该汇流箱下所有支路的整体运行水平，准确定位电流为0或偏低的支路。导致支路电流为0或电流偏低的原因较多，如杂草遮挡、接线盒烧毁、汇流箱烧毁等，运维人员应针对异常支路，进入现场进行故障排查，并重新计算故障排除后的组串电流离散率，判断已排除故障是否为导致离散率偏大的主要原因。(郭丹、刘佳、艾英枝、马月 撰稿)