杨萌
山西省工业设备安装集团有限公司第二工程公司 山西省 运城市 044000
摘要：随着我国科学技术的不断进步，目前，被广泛应用。本文论述了两种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统在检测目的、安装方式、工作状态、工作模式等方面的差异；分析得出光伏电站在自带监控系统的基础上，有必要设计一套移动检测系统，以提升光伏电站的运维管理、电站性能和电站收益。
关键词：光伏电站；监控；现场检测；发电性能；差异
引言
目前，我国已成为全球光伏发电装机容量的第一大国，其中，绝大部分光伏电站都以并网形式运行。由于光伏行业受到政府补贴政策的影响，为了获得更多的电费补贴，几乎每年在特定的时间节点前都会出现“抢装潮”，但电站的建设质量良莠不齐，随之而来的质量问题频发，部分电站出现了设计不合理、施工不规范、组件衰减严重、设备故障率较高等多种问题，部分项目还长期存在运维缺失的情况，这些都直接导致电站的发电量低于预期，甚至存在安全隐患，因此，光伏电站的性能测试和评价越来越受到业内的关注。考察电站发电性能的重要指标主要有组件功率衰减、逆变器转换效率、串并联失配、交直流线损、能效比（PR）、污渍遮挡损失，等等，此外，还有红外热成像、电致发光（EL）等测试手段，主要的参考标准有GB/T20513—2006《光伏系统性能检测测量、数据交换和分析导则》（等同采用IEC61724：1998）、CNCA/CTS0016—2015《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》、CNCA/CTS0004—2010《并网光伏发电系统工程验收基本要求》等。本文对一个典型的并网光伏电站进行系统的发电性能测试，结合测试结果分析电站能效比的影响因素。
1浅议差异
1.1检测目的
自带监控系统是电站通讯系统建设中必须同步建设的对发电设备进行不间断监测的系统，目的是通过统一监控对电站设备的工作状态和电性能参数进行实时查看和控制，以便根据反馈信息采取相应措施；而移动检测系统是一种检测地面光伏电站发电性能的附加系统，目的是在现场对光伏电站设备的发电性能进行直接检测、诊断和分析，找出存在的问题，更换或维修这些设备，从而提高光伏电站的整体发电量。
从这两者的附加功能来看，自带监控系统只能监控光伏电站发电设备的运行情况，无法对发电设备性能进行全面检测；移动检测系统则可以通过检测设备的运行参数，根据天气、时间等条件对比判断出发电性能存在短板的设备，进而解决它。鉴于两种检测系统的差异性，移动检测系统主要运用在光伏电站发电能效提升检测手段方面，而自带监控系统主要运用在光伏电站运行情况监控方面。
1.2工作模式
移动监测系统使用前，将所有检测模块预先通过主控分析校准、对时和设定测量时间，然后在电站设备正常工作的情况下，将各类检测模块上的钳形电流检测模块分别卡接到被检测设备的电缆线上，根据设定时间，检测并保存数据，然后将数据通过无线模块发送给主控分析模块，实现电站的电性能检测，无需提前在光伏电站现场安装监控终端，大大减少了人力成本。而自带监控系统包括提前已安装于光伏电站现场的监控终端（现场终端平台），监控终端具有总线及分别与总线连接的模拟量输入卡、开关量卡等，同时安装于现场的监控终端，采用双处理器对总线上的数据进行采集、分析和利用。自带监控系统一般没有对时和设定测量时间。
1.3测量设备的一致性
移动检测系统的检测设备在每次检测前都会通过主控分析模块进行校正。而自带监控系统中的监控设备长时间使用而不校准，会出现测量误差，且误差会越来越大。
光伏电站现场测试比较大的问题是光照、温度、风速不断变化，而电站现场被测设备已有的检测模块，经过长期使用发生飘移，但很难取下来送样标定校准，自带监控系统的检测模块同样安装后很难取下，送样标定校准，其误差已超过现场自然条件变化所引起的数据变化，不能准确检测。移动检测系统的检测设备在每次检测前通过主控分析模块进行校正，避免了检测设备飘移而引起的检测误差，可更精细、精准的检测出被测设备之间的微小差异，提前预知设备性能和状态变化，做到防微杜渐。
1.4适用灵活性
移动检测系统包含不同的模块，容易安装和拆卸，各模块体积都比较小，可用车辆将该系统运送到电站现场进行在线测试和检测，检测完成后，可直接拆卸，运回公司或者运到其他电站继续进行检测，运输和使用方便，节省人力成本。此系统方便回收，可再次重复使用，节约了材料成本和社会资源。而自带监控系统直接安装在光伏电站系统，不能拆卸，也无法用于其他电站的监控。所以，移动检测系统具有很强的移动性和灵活性。
2串并联失配损失
采用集中式逆变器的光伏电站失配损失主要包括组件到组串的串联失配，组串到汇流箱的并联失配和汇流箱到逆变器的并联失配损失。
2.1组串内光伏组件的串联失配损失
断开选定组串，对其中每一块组件测试I-V曲线，记录光强和组件温度；恢复组串到工作状态，检测组串实际工作电压和工作电流，记录光强和组件温度；分别修正到统一光强和统一温度。计算公式是：串联失配损失＝（各组件修正最大功率之和－组串修正工作功率值）/各组件修正最大功率值之和×100%.
2.2多个组串并联的失配损失
断开选定汇流箱，对其中每一个组串测试I-V曲线，记录光强和组件温度；接通汇流箱，使其处于工作状态，记录工作电压和工作电流，同时记录光强和组件温度；分别修正到统一光强和统一温度条件。计算公式是：并联失配损失＝（各组串修正最大功率之和－汇流箱修正工作功率值）/各组串修正功率值之和×100%.汇流箱到逆变器的并联失配本次不进行测试。
3电网调度限电
目前，西部光伏电站的弃光限电问题得到了一定改善，但是新疆南部地区的限电率还是居高不下。按照各个电网调度中心的要求，光伏电站一般需要设置样板逆变器，其代表全站的综合发电水平，且不受调度控制，可以最大功率满负荷发电。根据样板逆变器的发电数据可以计算得到受限逆变器的弃光损失，以此可计算得到该电站的弃光率(或称为“限电损失率”)，电站运维人员应定期对弃光率的走势进行跟踪和预判。
结语
通过对比分析两种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统在检测目的、安装方式、工作状态、工作模式等方面的差异，得出很有必要在大型地面光伏电站已有自带监控系统的情况下，设计一种移动检测系统，来解决光伏电站在运维管理、电站性能提升、电站收益提高上的问题。
参考文献
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