分布式光伏電站運維平臺在石化行業的應用

在新時代綠色發展的背景下，能源的凈化已經成為不可逆轉的趨勢。國內外很多化工能源企業都提出了“凈零排放”的目標，很多企業都在自用廠房和合作伙伴工廠建設了光伏電站，以獲得清潔能源。因此，如何更好地開展光伏電站的運行和維護，已經成為我們不得不思考的一個重要問題。本文從分布式光伏電站消防安全、運行安全、環保管理等方面進行思考。，并通過識別光伏電站運行維護期的關鍵因素提供實際解決方案（供同行參考）

1.建設和運營光伏電站的石化企業模式

分布式太陽能發電采用太陽能太陽能組件，太陽能通過光生伏效應直接轉化為電能。電力輸出一般采用自發自用余電上網模式。目前，石化企業在自有物業的屋頂上建設分布式電站，一般在非危險倉庫或一般倉庫的屋頂上建設，也在加油站和加油船上建設。此外，在合作伙伴的屋頂上直接投資建設分布式太陽能發電站，并持有運營，探索建設大型地面電站。

鑒于自發自用模式，用電方更注重安全穩定的電能供應，無論是在自有物業還是合作伙伴工業廠房屋頂建設光伏電站。因此，如何穩定、優越地運行光伏電站，確保運行期間人員安全、環境友好，是一個值得研究的課題。

2.探討分布式光伏電站防火防爆措施

部分石化企業在自有物業建設分布式光伏時，IECZone2區域也布置了太陽能光伏組件，需要防爆。此外，由于光伏電站的火災通常是E類火災，消防員滅火時應切斷所有電源，但光伏陣列是一種隱形電源，可以產生高壓電，其DC側高壓無法切斷。這給消防員帶來了很大的觸電風險。因此，采取措施防止火災的發生具有重要意義。

2.1消除人類不安全行為引起的火災。

在光伏電站火災事故中，如何控制點火源至關重要。首先要控制人的不安全行為。不專業的維護和誤操作導致光伏電站系統發生短路、接觸不良、電弧、電火花等火源火災。當MC4標準快速接頭連接光伏組件時，如果MC4接頭沒有用特殊工具鎖定，就會失去防水效果。如果接頭放置不當，也會引起短路火災。一般來說，接頭應放置在光伏組件北側的支架槽中，不應暴露在兩個組件之間，以防止雨水入侵導致短路火災。

2.2電氣設備防火防爆控制

首先，安裝在防爆區域的光伏系統，尤其是電纜封裝部件和太陽能光伏部件，必須符合防爆要求并獲得認證。研究表明，40%的直流電弧是由光伏電站火災引起的。在DC電源側，有光伏組件、匯流箱、逆變器等電氣設備，整個電站有成千上萬個接頭。任何接頭的松動都會導致DC電弧。因此，應使用合格的電纜、阻燃電纜和其他合格的電氣設備。

2.3防止外部環境發生變化，引起火災。

在第三方合作伙伴工廠屋頂建設分布式光伏電站中，屋頂的所有權和管理權是合作伙伴。在長達25年的合作期間，制造商可能會繼續使用工廠的屋頂，在屋頂上堆放易燃易爆物品，在開口排放高溫煙氣，工人打磨、除銹、噴漆屋頂彩鋼瓦，甚至誤操作電氣設備等。所有這些都會導致點火源和火災。

2.4消防設施和防控措施

一般來說，石化企業自用物業在建設分布式光伏電站時，已經按照石化企業的要求配備了消防設備和設施。對于商業化的分布式光伏電站，屋頂光伏組件及附屬電氣設備的著火應配備必要的滅火器。為了方便人們發現第一次火災發生時及時拿到滅火器滅火。應放置在屋頂入口和火災風險等級較高的設備附近，并在顯眼位置張貼標志。放置微觀位置時，盡量選擇陰涼遮陽處，避免長時間太陽直射時安裝遮陽板等防護設施，嚴禁使用暴露防護裝置。

3.運維作業安全風險及防控措施

無論是光伏電站還是其他電站，防止人員在運行維護過程中觸電都是一個關注點，很多文獻都進行了研究。本文討論了防控高空墜落。標準化工廠的屋頂一般是混凝土結構或彩鋼瓦，離地面高度幾米到幾十米。因此，高空墜落的風險很高。

高空墜落的風險識別和防控。高空墜落多發生在攀爬和屋頂作業過程中。一般工業廠房會設置鋼直梯到屋頂，執行《固定鋼梯及平臺安全要求》(GB4053.1-2009)的直梯，以及電力行業標準《變電站建筑結構設計技術規程》（DL/T5457-2012)與強制設置籠子相比，當攀爬高度大于10m時，采用多個梯子，梯子水平交錯布置，并設置梯間平臺，安全防護設施標準更高。但是，運維人員應該從無籠子的便利性中改變思維和行為，不要隨身攜帶太多的工具，并將工具放入合格的工具包中，以防止工具掉落對地面人員造成物體傷害。到達屋頂后，他們應該通過其他方式將大型工具(清潔光伏組件的工具等)傳遞到工作面。).

屋頂作業時，注意防止邊緣作業掉落。防止彩鋼瓦在屋頂薄弱環節塌陷，造成人員墜落。一般屋頂都會設置照明帶，常見的照明帶采用聚氯乙烯制成，不抗老化。從本質安全的角度來看，應更換為抗老化照明帶，屋頂照明帶也可以設置安全防護網。定期檢查彩鋼瓦，兩個人不能同時踩在瓦面上。同時，作業時應有合理的間隔，以減少單個瓦面的負荷。

4.探討分布式光伏電站的環境管理

4.1施工期環境保護管理

施工過程中，固體廢物、噪音、灰塵、廢水是環境危害的主要因素。運輸車輛進入現場時產生的灰塵，施工安裝過程中切割搬運造成的噪音，隨著施工結束自然消散。環保驗收時，檢查當地周圍環境造成的損壞是否按規定恢復。施工過程中廢水排放是否合規，是否對周圍環境造成污染，相關污漬是否清除干凈；施工中產生的廢渣(光伏組件包裝、電纜廢氣廢料等。)是否妥善處理，是否按要求包裝回收；施工過程中，臨時泥漿和堆放(等)將在施工現場進行。

此外，還要注意各種電氣設備可能產生的不良環境影響，核實采購質量是否可靠。如果檢查光伏組件是否符合環保條件(電池表面涂有防反射涂層，封裝玻璃表面經過特殊處理)，就會產生無光污染；變壓器和逆變器是否符合標準，運行過程中是否會產生異常噪音污染。最后，要嚴格執行環?！叭瑫r”管理規定，清洗組件后的廢水排放設施要與主體工程配套，同時竣工?？傊?，通過檢查和整改，可以為正式運維創造清潔環保的基礎。

4.2運維期環保管理

在正常運行和維護期間，會產生一般的固體廢物和生活垃圾。清洗太陽能部件時，會產生一般廢水，更換電池時也會產生危險廢物(廢電池)。因此，在維護過程中，合理分類和及時處理產生的一般固體廢物；組件清洗時，使用清潔環保的清洗劑，產生的廢水被引流到相應的排水系統中排放；垃圾桶的擺放位置要規劃好，垃圾要按照當地政府的要求進行分類；如果不間斷電源電池有膨脹變形和漏液，應及時更換。廢電池應由專業公司處理，不得隨意處理，造成環境污染。

上述生產運維過程中的環保措施，應制定工作程序，形成操作規程，監督員工執行到位。

5.安科瑞分布式光伏運維云平臺

5.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監控光伏網站的逆變器設備、氣象設備和攝像頭設備，幫助用戶管理分散在各個地方的光伏網站。主要功能包括:網站監控、逆變器監控、發電統計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環境監控、設備檔案、運維管理、角色管理。用戶可以通過WEB端和APP端訪問平臺，及時掌握光伏發電效率和發電效益。

5.2應用場所

目前，我國有兩種分布式應用場景:廣大農村屋頂的戶用光伏和工商企業的屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發展迅速。

5.3系統結構

逆變器和多功能電力計量儀安裝在光伏變電站，收集的數據通過網關上傳到服務器，數據集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲得分布式光。

5.4系統功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據權限范圍監視分布在區域內各建筑的光伏電站的運行狀態（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態、發電功率曲線、是否并網、當前發電量、總發電量等信息）。

5.4.1光伏發電

5.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發電功率。

●累計日、月、年發電量及發電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發電量

5.4.1.2電站狀態

●電站狀態展示當前光伏電站發電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。

●攝像頭實時監測現場環境，并且接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

5.4.1.3逆變器狀態

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發電量及發電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線。

●直流側電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢。

5.4.1.4電站發電統計

●展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。

5.4.1.5逆變器發電統計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發電量統計報表

5.4.1.6配電圖

●實時展示逆變器交、直流側的數據。

●展示當前逆變器接入組件數量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●展示逆變器型號及廠商。

5.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

5.4.2事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。

●短信日志：查詢短信推送時間、內容、發送結果、回復等。

●平臺運行日志：查看儀表、網關離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內容，發生時間以及確認狀態。

5.4.3運行環境

●視頻監控：通過安裝在現場的視頻攝像頭，可以實時監視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

5.5系統硬件配置

5.5.1交流220V并網

交流220V并網的光伏發電系統多用于居民屋頂光伏發電，裝機功率在8kW左右。

部分小型光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要

5.5.2交流380V并網

根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》，8kW~400kW可380V并網，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點380V并網，以當地電力部門的審批意見為準。這類分布式光伏多為工商業企業屋頂光伏，自發自用，余電上網。分布式光伏接入配電網前，應明確計量點，計量點設置除應考慮產權分界點外，還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術要求符合DL/T448的相關規定，以及相關標準、規程要求。電能表采用智能電能表，技術性能應滿足國家電網公司關于智能電能表的相關標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集系統，實現用電信息的遠程自動采集。

光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然后接入企業380V電網，實現自發自用，余電上網。在380V并網點前需要安裝計量電表用于計量光伏發電量，同時在企業電網和公共電網連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業上網電量，數據均應上傳供電部門用電信息采集系統，用于光伏發電補貼和上網電量結算。

部分光伏電站并網點需要監測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。部分光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能，系統圖如下。

這種并網模式單體光伏電站規模適中，可通過云平臺采用光伏發電數據和儲能系統運行數據

6.結語

總之，石化企業不管是自用光伏電站還是對外投資的光伏電站，在運維時都要確保安全穩定的電能供給。要從消防安全、作業運維時防止高處墜落、光伏電站環保管理等方面夯實光伏電站運維的基礎，不斷提高光伏系統發電效率，促進綠色低碳潔凈能源的發展。

審核編輯：劉清