山地光伏電站優化方案研究應用與建議

王靚

【摘 要】 當前，我國在不斷將建設山地光伏電站的規模擴大，在具體了解山地光伏電站的特征的基礎之上，能夠更好地分析山地光伏電站的應用、建設以及設計等方面，摒棄要細致化分析工程、安全、維護以及發電量等施工方面，這樣可以積累更多設計山地點站更多的經驗。本文探析了山地光伏電站優化方案研究應用與建議。

【關鍵詞】 山地光伏電站 優化方案 研究應用 建議

我國當前越來越少存在具有很好的并網條件、地面開闊平整、日照好的土地資源，最常見的選擇用來建設光伏電站的就是丘陵地形以及山地等。山地光伏的主要特點就是運維成本、運維難度、子陣分散以及山高坡陡、起伏地形不連續以及大小不一等，為了改善山地光伏電站的不利條件就需要確保電站的運行更加可靠以及安全，有效地將發電量提高，將運維的成本以及投資的成本降低，這樣可以更加有助于將投資的整體收益提高。

1 山地電站設計

1.1 組件排布間距設計

光伏電站中影響發電量最主要的因素就是遮擋，在不斷變化的起伏地形中，凸顯出來的遮擋現象就越發明顯。為了更好地避免出現遮擋以及減少遮擋現象的出現，就需要按照實際的地形狀況來排布好組件之間的間距，這樣能夠更加有效地進行設計。設計的合理化能夠更加有效地進行有限土地面積的應用，還可以將發生遮擋的狀況減少，甚至是避免，這樣更加有助于確保一定的發電量。

1.2 逆變器及匯流箱布局設計和箱變布局設計

組串式中主要的逆變器具有輕巧靈活的優勢，其這樣的優勢能夠更加適應山地電站子陣中不規則以及大小不一的特點[1]。箱變的布局設計、匯流箱以及逆變器會對施工的工程量造成直接性的影響，同時還會直接地影響到線纜功率損耗以及線酬量放入損耗。另外，布局設計的良好會直接地影響到現場的運維，尤其是好的布局設計會有效地促進現場的運維，將運維的總工作量減少，這樣要可以將運維工作的難度降低，將運維的成本減少。

1.3 子陣內部直流布線設計

組串式逆變器有著很多路的MPPT，能夠更加適應于山地地形起伏的主要特點，這樣的應用可以將發電量提升。然而，在電站子陣的內部最主要的接線方法就是直流，這樣的接線方法主要是按照大型地面電站的接線方法，實質上就是東西方向一整橫排的組串連接著一臺或者是很多臺的逆變器，在特殊狀況之下就可以槽跨排接線。在山地的起伏地形之中，西坡或者是東坡的組串上因為不同的位置狀況，就會出現不同的遮擋時間以及遮擋程度。

2 電站施工

2.1 設備標識需統—規范

為了確保后期運維以及施工的質量，就需要在設計電站的過程中的線纜以及所有的設備進行編號，這樣更加方便進行施工[2]。同時，現在有很多的匯流箱以及逆變器已經被標記，組串以及支架卻不明確是否被標記，這樣會對實際操作的精準度造成直接性的影響。

2.2 施工接線問題

在實際施工的過程中，最缺乏的就是施工的規范性問題以及施工出現錯誤等問題，在持續出現錯誤時，就會存在非常高風險的光纜故障，這樣對發電站的運行安全會造成不良的影響。

3 監控與維護

在組串級的監控實現的過程中，項目監控發揮著至關重要的作用，同時也能夠獲取更加可靠以及精準的信息。在中控室中，運維人員可以實現在網上巡檢光伏區的逆變器、以及所有組串的過程，同時也可以實現光伏區內所有逆變器、以及所有組串的狀態運行的參數，在異常出現的時候，逆變器會自動轉變成為報告警。在一定程度上，這樣就可以有效地將工作量以及工作的難度降低至一定的程度[3]。

相關的研究結果顯示，我國一半以上的光伏電站故障都產生于直流側，這樣的故障主要是屬于組串級別。由此可知，在光伏區域內采用集中式的方案，電站的相關的工作人員會感覺最困難以及最棘手的問題之一就是組串的運維，以及直流匯流箱。在這個電站中也一樣存在這樣的問題。因為直流匯流箱具有十分高的故障出現率，常常出現非常不精準的監控數據信號，甚至有出現很多錯誤的數據信號，這樣就會導致整個通信無法正常的進行，運維人員也不能夠正常獲取每個組串人員的工作狀態，這樣就算有異常的狀況出現，也不能夠及時地將出現的物體正常解決好[4]。由此可知，為了得到更加精準度的光伏區域每串人員工作的狀態，現在最常使用的檢測方法就是：將光伏區域內的各個直流匯流箱打開，并且通過電流鉗表對每個組串中的工作電流進行測量，同時更好地確認每一個組串的實際狀態。現在，通常情況下運維人員一起有八個，然而卻一樣很難實現全面檢查每一個匯流箱、每一個光伏子陣的目標，同時也會增加各個組串之間的難度，現在巡檢匯流箱的周期是半年一次。大部分的時間，組串工作狀態以及匯流箱的工作狀態都是未知的以及無法正常進行控制的，所以只要出現任何的故障，就會對電站發電站造成非常直接性的不良影響，甚至還會出現很多電站運行的安全風險。另外，現在再對組串式方案進行研究，發現其主要的節點比較少，同時直流環節也比較短，這樣產生的風險以及故障相比于集中式都會比較小。同時，組串監控比較精準，這樣就會大大地將存在的風險降低，更加有助于實現網上的運維，這樣相關的工作人員也會顯著減少，也會減少消耗以及投入的車輛等物資，電站也會相應地將運維成本大幅降低，將電站的整體收益提高。

4 結語

綜上所述，在山地的電站中，最常使用的解決方案就是組串式逆變器，在很多的方面都提出了非常明顯的優勢，具有優勢的主要方面就是安全方面、運維方面、發電量方面。這些優勢在進行更好地優化以及設計規避工程中產生的問題時，細節方面常常會在電站以及發電量中具有十分重要的作用。同時，在實踐研究的過程中，研究者也可以得出更多的施工經驗以及注意事項，更加有助于開展下一次施工工作。

參考文獻：

[1]高尚，祁新春，謝濤等.共直流母線光伏-混合儲能發電系統及其雙重濾波優化控制[J].電力系統保護與控制，2014（22）：264-265.

[2]郭延軍，司德亮，何軍等.大規模并網光伏電站逆變器室輔助電源供電方案研究[J].華東電力，2014（11）：102-103.

[3]李嘉琛.并網光伏電站中混合儲能的控制與容量優化策略的研究[D].太原理工大學，2014.

[4]智騰飛，王金梅，周辰等.優化光伏陣列運行方式的光伏電站逆變器控制策略研究[J].電測與儀表，2014（25）：192-202.