摘要：傳統(tǒng)的大型地面電站建設(shè)采用集中式逆變器建站方式，存在建設(shè)與運(yùn)維的很多問題。本文總結(jié)了西北青海格爾木某地面電站組串式逆變器建站的創(chuàng)新解決方案。該方案有效改善了傳統(tǒng)電站建設(shè)與運(yùn)行的問題，為大型地面電站項目提供建設(shè)和規(guī)劃參考。

關(guān)鍵字：大型地面電站，集中式，組串式，建設(shè)與運(yùn)維

背景

西北格爾木某大型地面電站項目采用了傳統(tǒng)的集中式逆變器和創(chuàng)新的組串式逆變器部署兩種場景對比應(yīng)用，通過集中式逆變器建站方案和組串式逆變器建站方案對比應(yīng)用，總結(jié)了組串式逆變器建站方案給地面電站項目建設(shè)和運(yùn)維帶來的改善與經(jīng)驗。

問題與矛盾

（一）工程建設(shè)和運(yùn)維成本

1.工程建設(shè)成本高

一般地面電站工程建設(shè)流程如下：





傳統(tǒng)地面電站除了涉及PV組件、支架、逆變器、箱變、匯流及配電設(shè)備施工外，還包含大量土建活動，如地基制作，磚瓦逆變器房建造，整個項目建造成本高和施工質(zhì)量控制較難。

2.工程運(yùn)維成本

集中式逆變器對環(huán)境適應(yīng)性要求高，需要達(dá)到設(shè)備防塵和良好的通風(fēng)散熱條件，實際運(yùn)維過程出現(xiàn)的產(chǎn)品故障率高；同時對于工程維護(hù)技能要求高，問題定位及解決周期長、難度大導(dǎo)致電站運(yùn)維成本高。

（二）運(yùn)維難題

環(huán)境適應(yīng)性方面，逆變器安裝場景固定不可靈活配置：

集中式逆變器一般都是室內(nèi)安裝，需要建造專用逆變器房，安裝場景無法自有靈活配置。

可靠性與故障率方面，產(chǎn)品運(yùn)行故障率較高：

集中式逆變器受到功率器件高密高熱運(yùn)行環(huán)境和系統(tǒng)通風(fēng)散熱條件影響，產(chǎn)品故障率較高。

維護(hù)方面，逆變器維護(hù)技能要求高，維護(hù)難度大：

集中式逆變器涉及的維護(hù)部件多達(dá)20種以上，對于工程師維護(hù)技能要求高，并且問題定位與現(xiàn)場維修難度大。

備件支持與管理方面，備件種類多、管理難度大：

集中式逆變器涉及維護(hù)部件多，針對每一類維護(hù)部件都需要做對應(yīng)的備件，備件采購與管理難度大。

專業(yè)維護(hù)工具方面，無精確計量的預(yù)防性維護(hù)管理軟件功能：

集中式逆變器無專業(yè)的預(yù)防性維護(hù)管理，無法精細(xì)的到每一路直流輸入電參量檢測及故障提示，造成運(yùn)行期間因為PV直流支路故障發(fā)電量損失，并且無法快速故障定位。大型地面電站，一般面積很廣，某路組串發(fā)生問題，集中式逆變器無法在短時間內(nèi)定位故障和排除。造成發(fā)電量的大量損失。

方案對比與經(jīng)驗總結(jié)

在組串式逆變器建造新方案實施后，傳統(tǒng)集中式逆變器建站方案在工程建設(shè)和運(yùn)維方面得到了明顯的改進(jìn)，從西北格爾木某電站實際情況可做如下對比和總結(jié)：

（一）工程建設(shè)成本改善

格爾木某地面電站采用組串式建站方案后，免除了逆變器房基礎(chǔ)及房體土建工作，每個MW組串式逆變器與傳統(tǒng)集中式逆變器安裝工時基本一致，整個項目施工周期組串式方案相比傳統(tǒng)集中式方案工期甚至降低10％，工期縮短有效壓縮了工程建設(shè)成本。







　　（二）工程運(yùn)維成本改善

逆變器作為電站的核心部件，組串式逆變器的高可靠性與易維護(hù)性有效降低整個電站維護(hù)成本，其中組串式逆變器維護(hù)工時減少50％，組串式逆變器建造方案運(yùn)維費用減少14％。








　　（三）運(yùn)維難題的解決

　　1.環(huán)境適應(yīng)性改善

組串式逆變器一般可靈活支持多種地面電站場景，無需配置在專用的逆變器房內(nèi)，可方便的利用電站PV支架掛接安裝。同時，組串式逆變器采用IP65室外防護(hù)等級規(guī)格，對于傳統(tǒng)逆變器房的防塵措施無要求，可自有放在室外工作，適應(yīng)戈壁灘、沙漠應(yīng)用場景。

　2.可靠性與故障率改善

組串式逆變器功率等級比集中式逆變器小，產(chǎn)品可提供5年的質(zhì)保服務(wù)，產(chǎn)品故障率低，有效降低運(yùn)維成本。

　　3.易維護(hù)性改善

組串式逆變器采用整機(jī)更換方式，對于工程師維護(hù)技能要求低，產(chǎn)品維護(hù)簡單、方便。

　　4.備件支持與管理改善

組串式逆變器采用整機(jī)備件方式，不涉及多種類型的維護(hù)部件，備件采購與管理簡單容易。

　　5.專業(yè)維護(hù)工具功能滿足度

組串式逆變器對于每路PV組串直流輸入電參量能做到精確計量，并把數(shù)據(jù)上報給遠(yuǎn)程專業(yè)維護(hù)管理軟件，能做到對電站預(yù)防性維護(hù)管理，及時發(fā)現(xiàn)PV直流支路故障，提升電站發(fā)電量?？焖俣ㄆ诠收?，能做到精細(xì)化管理，相比集中式，能節(jié)約80%故障定位時間。

通過實際的項目驗證比拼，我們發(fā)現(xiàn)組串式解決方案無論在初期運(yùn)維還是后期運(yùn)維上，都有著明顯的優(yōu)勢。組串式解決方案通過精細(xì)化和智能化管理，顯著提高了電站建設(shè)和運(yùn)維水平。