光伏電站設(shè)備全過(guò)程運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

祝晶

【摘 要】目前，光伏電站設(shè)備臺(tái)賬仍然停留在傳統(tǒng)的手工填寫(xiě)層面，設(shè)備數(shù)量多和繁瑣的書(shū)面記錄大大增加運(yùn)維人員的工作量，直接影響設(shè)備臺(tái)賬記錄的及時(shí)性及完整率。本文結(jié)合光伏電站設(shè)備管理的實(shí)際情況，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)化、系統(tǒng)化、全生命周期的設(shè)備管理系統(tǒng)，介紹其功能組成和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程，分析其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。

【關(guān)鍵詞】光伏;運(yùn)維

1 緒論

1.1 光伏電站設(shè)備概況

某光伏電站由 50 個(gè) 1MWp 發(fā)電方陣組成。每個(gè)發(fā)電方陣通過(guò)對(duì)應(yīng)的 14 個(gè)匯流箱、2 臺(tái)直流柜、2 臺(tái)逆變器、1 臺(tái)箱式變壓器，經(jīng)逆變升壓后匯至 35kV 母線，經(jīng) 1 臺(tái)主變壓器升壓至 110kV 后 T 接并入電網(wǎng)。升壓站內(nèi)配置控制、測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)等自動(dòng)裝置。總計(jì) 1072 臺(tái)設(shè)備，這些設(shè)備均需建立完整的臺(tái)賬。

1.2 設(shè)備管理存在的主要問(wèn)題

1.2.1 內(nèi)容填寫(xiě)問(wèn)題

光伏電站普遍存在設(shè)備數(shù)量多、設(shè)備臺(tái)賬多、運(yùn)維人員少的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的紙質(zhì)版臺(tái)賬記錄仍采用手工填寫(xiě)，少填、誤填、亂填現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，填寫(xiě)格式固定死板，無(wú)法根據(jù)實(shí)際情況靈活記錄。

1.2.2 保存問(wèn)題

紙質(zhì)版臺(tái)賬數(shù)量多，存放占用空間大，使用頻率較高，容易發(fā)生丟失現(xiàn)象;同時(shí)長(zhǎng)期保存的紙質(zhì)版臺(tái)帳容易老化、字跡模糊、易被損壞，需設(shè)專(zhuān)人對(duì)臺(tái)帳進(jìn)行保管，給光伏電站標(biāo)準(zhǔn)化管理增加了難度。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析問(wèn)題

傳統(tǒng)的設(shè)備臺(tái)賬記錄條理性差，無(wú)法快速直觀地對(duì)某一設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)情況查閱統(tǒng)計(jì)，也無(wú)法針對(duì)某一類(lèi)故障的發(fā)生時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間、故障次數(shù)、處理方法等情況進(jìn)行匯總分析，嚴(yán)重影響光伏電站的運(yùn)維效率。

2 系統(tǒng)的功能組成

2.1 設(shè)備管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

設(shè)備管理系統(tǒng)作為電站全部設(shè)備運(yùn)維信息的整合系統(tǒng)。

針對(duì)光伏電站設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)維人員少等特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)設(shè)備臺(tái)帳所反映出的問(wèn)題。以建立系統(tǒng)化、動(dòng)態(tài)化、全生命周期的設(shè)備管理系統(tǒng)為目的。其功能涵蓋缺陷記錄、檢修維護(hù)記錄、設(shè)備參數(shù)查詢(xún)、備品備件查詢(xún)和故障查詢(xún)等方面，有效提高了設(shè)備管理水平和工作效率。

2.2 功能簡(jiǎn)介

2.2.1 登錄及注冊(cè)

系統(tǒng)啟動(dòng)后彈出用戶(hù)登錄窗體，通過(guò)輸入用戶(hù)名和密碼登錄系統(tǒng);新用戶(hù)注冊(cè)需向管理員詢(xún)問(wèn)注冊(cè)碼。系統(tǒng)權(quán)限分為管理員和一般用戶(hù)，其中管理員具備填寫(xiě)、修改內(nèi)部數(shù)據(jù)的權(quán)限;一般用戶(hù)只能瀏覽查詢(xún)系統(tǒng)內(nèi)信息。

用戶(hù)注冊(cè)界面注冊(cè)信息包括單位名稱(chēng)、詳細(xì)地址、操作員、手機(jī)號(hào)等內(nèi)容，新注冊(cè)的用戶(hù)均為一般用戶(hù)。

2.2.2 設(shè)備檢索

光伏電站設(shè)備數(shù)量多，通過(guò)設(shè)備檢索界面可以快速定位到某一設(shè)備進(jìn)行編輯或?yàn)g覽，發(fā)電廠區(qū)以 50 個(gè)方陣按鈕組成，點(diǎn)擊某方陣按鈕彈出方陣設(shè)備檢索界面，包括箱變、通訊柜、逆變器、直流柜、匯流箱，并設(shè)有明顯的設(shè)備編號(hào)。選擇相應(yīng)的設(shè)備會(huì)彈出該設(shè)備的“設(shè)備參數(shù)、備品備件、運(yùn)行維護(hù)”的選擇窗體，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕可以查看編輯設(shè)備參數(shù)、備品備件、維護(hù)信息的相關(guān)信息。

2.2.3 設(shè)備信息與內(nèi)容

每個(gè)設(shè)備包括設(shè)備參數(shù)、備品備件、維護(hù)情況信息。設(shè)備參數(shù)和備品備件建立此系統(tǒng)時(shí)寫(xiě)入，維護(hù)情況隨設(shè)備運(yùn)行情況及時(shí)填寫(xiě)。系統(tǒng)中所有的表格均為相互獨(dú)立的工作簿，保障在編輯過(guò)程中不會(huì)對(duì)其他表格信息造成沖突、干擾等影響。

其中設(shè)備主要參數(shù)內(nèi)容包括設(shè)備名稱(chēng)、設(shè)備編號(hào)、制造單位、日期、容量、電壓、頻率等信息，設(shè)備備品備件內(nèi)容包括設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)廠家及備注等信息，維護(hù)情況包括故障處理和設(shè)備檢修，同一類(lèi)設(shè)備參數(shù)記錄在一個(gè)表格中，避免了在信息錄入過(guò)程中的重復(fù)填寫(xiě)，提高了效率;同時(shí)也大大減少了系統(tǒng)的占用空間，操作更加快速靈活。

2.2.4 故障查詢(xún)

設(shè)備維護(hù)情況表中具有“搜索”功能，用于查詢(xún)統(tǒng)計(jì)同一類(lèi)故障信息。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)平臺(tái)

本文所介紹的設(shè)備管理系統(tǒng)利用 VB 進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，首先利用 Excel 錄制宏得到軟件的 VBA 代碼，在 VBA 編輯器中調(diào)試運(yùn)行成功后再?gòu)?fù)制到 VB 的“代碼”區(qū)域中。在 VB 中“添加模塊”、增加必要的控件、按 VB 規(guī)定適當(dāng)修改代碼，調(diào)試運(yùn)行成功后按 VB 格式存儲(chǔ)。最后，編譯并得到實(shí)用軟件的可執(zhí)行文件。

3.2 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

3.2.1 利用 Excel 宏創(chuàng)建 VBA 源代碼

在 Excel 中，每個(gè)用鍵盤(pán)或者菜單命令完成的動(dòng)作均能被記錄下來(lái)，可以將這些操作組合為宏，并將其記錄為 VBA代碼。創(chuàng)建宏有兩種形式。第一種是通過(guò) Excel 自帶的錄制宏器錄制，另一種是在 VBA 環(huán)境中直接編寫(xiě)代碼。在實(shí)際工作中，一般將二者結(jié)合使用。下面根據(jù)上述方法創(chuàng)建實(shí)例軟件的 VBA 源代碼，步驟如下：第一步，準(zhǔn)備工作。由于在使用 VBA 與錄制宏之前，解鎖 Excel 中 VBA 功能。

第二步，進(jìn)入“開(kāi)發(fā)工具”選項(xiàng)卡“代碼”組中，單擊“錄制宏”按鈕，彈出“錄制新宏”對(duì)話(huà)框，單擊“確定”，開(kāi)始錄制宏。

第三步，依次設(shè)置單元格格式。

第四步，進(jìn)入“開(kāi)發(fā)工具”選項(xiàng)卡“代碼”組中，單擊“停止錄制”按鈕停止錄制宏。

第五步，進(jìn)入“開(kāi)發(fā)工具”選項(xiàng)卡“代碼”組中，單擊“宏”按鈕，選擇要查看的宏的名字，單擊“編輯”按鈕，進(jìn)入宏的代碼查看窗口，進(jìn)行代碼修改及簡(jiǎn)化，即可得到 VBA源代碼。

3.2.2 創(chuàng)建系統(tǒng)中的應(yīng)用窗體

設(shè)備管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由登錄注冊(cè)窗口、主窗口、方陣窗口、詳情窗口、查詢(xún)窗口和用戶(hù)管理窗口等模塊組成，通過(guò)建立窗體，在窗體中設(shè)計(jì)程序，達(dá)到功能的實(shí)現(xiàn)。

3.3.3 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試的目的是發(fā)現(xiàn)程序和系統(tǒng)中的錯(cuò)誤并及時(shí)予以糾正。在一個(gè)系統(tǒng)中調(diào)試應(yīng)該包括程序調(diào)試、功能調(diào)試（分調(diào)）、總調(diào)。

分調(diào)將一個(gè)功能內(nèi)所有程序按次序串聯(lián)起來(lái)調(diào)試，這種調(diào)試的目的主要是保證內(nèi)部控制關(guān)系正確和數(shù)據(jù)內(nèi)容正確，同時(shí)測(cè)試模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

總調(diào)就是將主控制調(diào)度程序和功能模塊聯(lián)結(jié)起來(lái)調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)各種可能的使用形態(tài)及其組合在軟件中的流通情況進(jìn)行能行性調(diào)試。

4 總結(jié)

本文分析了光伏電站設(shè)備管理的主要問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了設(shè)備管理系統(tǒng)，并介紹了其功能組成、設(shè)計(jì)流程等內(nèi)容。通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備系統(tǒng)化、動(dòng)態(tài)化、全生命周期管理，提高了設(shè)備管理水平和工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]《Excel 2016 VBA 入門(mén)與應(yīng)用》清華大學(xué)出版社、宋陽(yáng)

[2]《Excel VBA 與 VSTO 基礎(chǔ)實(shí)戰(zhàn)指南》電子工業(yè)出版社、羅剛君

（作者單位：中機(jī)國(guó)能（浙江）新能源技術(shù)有限公司）