组串式光伏替代集中式电站建设

摘要：传统的大型地面电站建设采用集中式逆变器建站方式，存在建设与运维的很多问题。本文总结了西北青海格尔木某地面电站组串式逆变器建站的创新解决方案。该方案有效改善了传统电站建设与运行的问题，为大型地面电站项目提供建设和规划参考。关键字：大型地面电站，集中式，组串式，建设与运维背景西北格尔木某大型地面电站项目采用了传统的集中式逆变器和创新的组串式逆变器部署两种场景对比应用，通过集中式逆变器建站方案和组串式逆变器建站方案对比应用，总结了组串式逆变器建站方案给地面电站项目建设和运维带来的改善与经验。问题与矛盾（一）工程建设和运维成本1.工程建设成本高一般地面电站工程建设流程如下：传统地面电站除了涉及PV组件、支架、逆变器、箱变、汇流及配电设备施工外，还包含大量土建活动，如地基制作，砖瓦逆变器房建造，整个项目建造成本高和施工质量控制较难。2.工程运维成本集中式逆变器对环境适应性要求高，需要达到设备防尘和良好的通风散热条件，实际运维过程出现的产品故障率高；同时对于工程维护技能要求高，问题定位及解决周期长、难度大导致电站运维成本高。（二）运维难题环境适应性方面，逆变器安装场景固定不可灵活配置：集中式逆变器一般都是室内安装，需要建造专用逆变器房，安装场景无法自有灵活配置。可靠性与故障率方面，产品运行故障率较高：集中式逆变器受到功率器件高密高热运行环境和系统通风散热条件影响，产品故障率较高。维护方面，逆变器维护技能要求高，维护难度大：集中式逆变器涉及的维护部件多达20种以上，对于工程师维护技能要求高，并且问题定位与现场维修难度大。备件支持与管理方面，备件种类多、管理难度大：集中式逆变器涉及维护部件多，针对每一类维护部件都需要做对应的备件，备件采购与管理难度大。专业维护工具方面，无精确计量的预防性维护管理软件功能：集中式逆变器无专业的预防性维护管理，无法精细的到每一路直流输入电参量检测及故障提示，造成运行期间因为PV直流支路故障发电量损失，并且无法快速故障定位。大型地面电站，一般面积很广，某路组串发生问题，集中式逆变器无法在短时间内定位故障和排除。造成发电量的大量损失。方案对比与经验总结在组串式逆变器建造新方案实施后，传统集中式逆变器建站方案在工程建设和运维方面得到了明显的改进，从西北格尔木某电站实际情况可做如下对比和总结：（一）工程建设成本改善格尔木某地面电站采用组串式建站方案后，免除了逆变器房基础及房体土建工作，每个MW组串式逆变器与传统集中式逆变器安装工时基本一致，整个项目施工周期组串式方案相比传统集中式方案工期甚至降低10％，工期缩短有效压缩了工程建设成本。　　（二）工程运维成本改善逆变器作为电站的核心部件，组串式逆变器的高可靠性与易维护性有效降低整个电站维护成本，其中组串式逆变器维护工时减少50％，组串式逆变器建造方案运维费用减少14％。　　（三）运维难题的解决　　1.环境适应性改善组串式逆变器一般可灵活支持多种地面电站场景，无需配置在专用的逆变器房内，可方便的利用电站PV支架挂接安装。同时，组串式逆变器采用IP65室外防护等级规格，对于传统逆变器房的防尘措施无要求，可自有放在室外工作，适应戈壁滩、沙漠应用场景。　2.可靠性与故障率改善组串式逆变器功率等级比集中式逆变器小，产品可提供5年的质保服务，产品故障率低，有效降低运维成本。　　3.易维护性改善组串式逆变器采用整机更换方式，对于工程师维护技能要求低，产品维护简单、方便。　　4.备件支持与管理改善组串式逆变器采用整机备件方式，不涉及多种类型的维护部件，备件采购与管理简单容易。　　5.专业维护工具功能满足度组串式逆变器对于每路PV组串直流输入电参量能做到精确计量，并把数据上报给远程专业维护管理软件，能做到对电站预防性维护管理，及时发现PV直流支路故障，提升电站发电量。快速定期故障，能做到精细化管理，相比集中式，能节约80%故障定位时间。通过实际的项目验证比拼，我们发现组串式解决方案无论在初期运维还是后期运维上，都有着明显的优势。组串式解决方案通过精细化和智能化管理，显著提高了电站建设和运维水平。