分布式光伏电站运维平台在石化行业的应用

在新时代绿色发展的背景下，能源的净化已经成为不可逆转的趋势。国内外很多化工能源企业都提出了“净零排放”的目标，很多企业都在自用厂房和合作伙伴工厂建设了光伏电站，以获得清洁能源。因此，如何更好地开展光伏电站的运行和维护，已经成为我们不得不思考的一个重要问题。本文从分布式光伏电站消防安全、运行安全、环保管理等方面进行思考。，并通过识别光伏电站运行维护期的关键因素提供实际解决方案（供同行参考）

1. 建设和运营光伏电站的石化企业模式

分布式太阳能发电采用太阳能太阳能组件，太阳能通过光生伏效应直接转化为电能。电力输出一般采用自发自用余电上网模式。目前，石化企业在自有物业的屋顶上建设分布式电站，一般在非危险仓库或一般仓库的屋顶上建设，也在加油站和加油船上建设。此外，在合作伙伴的屋顶上直接投资建设分布式太阳能发电站，并持有运营，探索建设大型地面电站。

鉴于自发自用模式，用电方更注重安全稳定的电能供应，无论是在自有物业还是合作伙伴工业厂房屋顶建设光伏电站。因此，如何稳定、优越地运行光伏电站，确保运行期间人员安全、环境友好，是一个值得研究的课题。

2.探讨分布式光伏电站防火防爆措施

部分石化企业在自有物业建设分布式光伏时，IECZone2区域也布置了太阳能光伏组件，需要防爆。此外，由于光伏电站的火灾通常是E类火灾，消防员灭火时应切断所有电源，但光伏阵列是一种隐形电源，可以产生高压电，其DC侧高压无法切断。这给消防员带来了很大的触电风险。因此，采取措施防止火灾的发生具有重要意义。

2.1消除人类不安全行为引起的火灾。

在光伏电站火灾事故中，如何控制点火源至关重要。首先要控制人的不安全行为。不专业的维护和误操作导致光伏电站系统发生短路、接触不良、电弧、电火花等火源火灾。当MC4标准快速接头连接光伏组件时，如果MC4接头没有用特殊工具锁定，就会失去防水效果。如果接头放置不当，也会引起短路火灾。一般来说，接头应放置在光伏组件北侧的支架槽中，不应暴露在两个组件之间，以防止雨水入侵导致短路火灾。

2.2电气设备防火防爆控制

首先，安装在防爆区域的光伏系统，尤其是电缆封装部件和太阳能光伏部件，必须符合防爆要求并获得认证。研究表明，40%的直流电弧是由光伏电站火灾引起的。在DC电源侧，有光伏组件、汇流箱、逆变器等电气设备，整个电站有成千上万个接头。任何接头的松动都会导致DC电弧。因此，应使用合格的电缆、阻燃电缆和其他合格的电气设备。

2.3防止外部环境发生变化，引起火灾。

在第三方合作伙伴工厂屋顶建设分布式光伏电站中，屋顶的所有权和管理权是合作伙伴。在长达25年的合作期间，制造商可能会继续使用工厂的屋顶，在屋顶上堆放易燃易爆物品，在开口排放高温烟气，工人打磨、除锈、喷漆屋顶彩钢瓦，甚至误操作电气设备等。所有这些都会导致点火源和火灾。

2.4消防设施和防控措施

一般来说，石化企业自用物业在建设分布式光伏电站时，已经按照石化企业的要求配备了消防设备和设施。对于商业化的分布式光伏电站，屋顶光伏组件及附属电气设备的着火应配备必要的灭火器。为了方便人们发现第一次火灾发生时及时拿到灭火器灭火。应放置在屋顶入口和火灾风险等级较高的设备附近，并在显眼位置张贴标志。放置微观位置时，尽量选择阴凉遮阳处，避免长时间太阳直射时安装遮阳板等防护设施，严禁使用暴露防护装置。

3.运维作业安全风险及防控措施

无论是光伏电站还是其他电站，防止人员在运行维护过程中触电都是一个关注点，很多文献都进行了研究。本文讨论了防控高空坠落。标准化工厂的屋顶一般是混凝土结构或彩钢瓦，离地面高度几米到几十米。因此，高空坠落的风险很高。

高空坠落的风险识别和防控。高空坠落多发生在攀爬和屋顶作业过程中。一般工业厂房会设置钢直梯到屋顶，执行《固定钢梯及平台安全要求》(GB4053.1-2009)的直梯，以及电力行业标准《变电站建筑结构设计技术规程》（DL/T5457-2012)与强制设置笼子相比，当攀爬高度大于10m时，采用多个梯子，梯子水平交错布置，并设置梯间平台，安全防护设施标准更高。但是，运维人员应该从无笼子的便利性中改变思维和行为，不要随身携带太多的工具，并将工具放入合格的工具包中，以防止工具掉落对地面人员造成物体伤害。到达屋顶后，他们应该通过其他方式将大型工具(清洁光伏组件的工具等)传递到工作面。).

屋顶作业时，注意防止边缘作业掉落。防止彩钢瓦在屋顶薄弱环节塌陷，造成人员坠落。一般屋顶都会设置照明带，常见的照明带采用聚氯乙烯制成，不抗老化。从本质安全的角度来看，应更换为抗老化照明带，屋顶照明带也可以设置安全防护网。定期检查彩钢瓦，两个人不能同时踩在瓦面上。同时，作业时应有合理的间隔，以减少单个瓦面的负荷。

4.探讨分布式光伏电站的环境管理

4.1施工期环境保护管理

施工过程中，固体废物、噪音、灰尘、废水是环境危害的主要因素。运输车辆进入现场时产生的灰尘，施工安装过程中切割搬运造成的噪音，随着施工结束自然消散。环保验收时，检查当地周围环境造成的损坏是否按规定恢复。施工过程中废水排放是否合规，是否对周围环境造成污染，相关污渍是否清除干净；施工中产生的废渣(光伏组件包装、电缆废气废料等。)是否妥善处理，是否按要求包装回收；施工过程中，临时泥浆和堆放(等)将在施工现场进行。

此外，还要注意各种电气设备可能产生的不良环境影响，核实采购质量是否可靠。如果检查光伏组件是否符合环保条件(电池表面涂有防反射涂层，封装玻璃表面经过特殊处理)，就会产生无光污染；变压器和逆变器是否符合标准，运行过程中是否会产生异常噪音污染。最后，要严格执行环保“三同时”管理规定，清洗组件后的废水排放设施要与主体工程配套，同时竣工。总之，通过检查和整改，可以为正式运维创造清洁环保的基础。

4.2运维期环保管理

在正常运行和维护期间，会产生一般的固体废物和生活垃圾。清洗太阳能部件时，会产生一般废水，更换电池时也会产生危险废物(废电池)。因此，在维护过程中，合理分类和及时处理产生的一般固体废物；组件清洗时，使用清洁环保的清洗剂，产生的废水被引流到相应的排水系统中排放；垃圾桶的摆放位置要规划好，垃圾要按照当地政府的要求进行分类；如果不间断电源电池有膨胀变形和漏液，应及时更换。废电池应由专业公司处理，不得随意处理，造成环境污染。

上述生产运维过程中的环保措施，应制定工作程序，形成操作规程，监督员工执行到位。

5.安科瑞分布式光伏运维云平台

5.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台通过监控光伏网站的逆变器设备、气象设备和摄像头设备，帮助用户管理分散在各个地方的光伏网站。主要功能包括:网站监控、逆变器监控、发电统计、逆变器一次图、操作日志、报警信息、环境监控、设备档案、运维管理、角色管理。用户可以通过WEB端和APP端访问平台，及时掌握光伏发电效率和发电效益。

5.2应用场所

目前，我国有两种分布式应用场景:广大农村屋顶的户用光伏和工商企业的屋顶光伏。这两种分布式光伏电站今年发展迅速。

5.3系统结构

逆变器和多功能电力计量仪安装在光伏变电站，收集的数据通过网关上传到服务器，数据集中存储管理。用户可以通过PC访问平台及时获得分布式光。

5.4系统功能

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台软件采用B/S架构，任何具备权限的用户都可以通过WEB浏览器根据权限范围监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运行状态（如电站地理分布、电站信息、逆变器状态、发电功率曲线、是否并网、当前发电量、总发电量等信息）。

5.4.1光伏发电

5.4.1.1综合看板

●显示所有光伏电站的数量，装机容量，实时发电功率。

●累计日、月、年发电量及发电收益。

●累计社会效益。

●柱状图展示月发电量

5.4.1.2电站状态

●电站状态展示当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数。

●统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。

●摄像头实时监测现场环境，并且接入辐照度、温湿度、风速等环境参数。

●显示当前光伏电站逆变器接入数量及基本参数。

5.4.1.3逆变器状态

●逆变器基本参数显示。

●日、月、年发电量及发电收益显示。

●通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线。

●直流侧电压电流查询。

●交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询。

5.4.1.4电站发电统计

●展示所选电站的时、日、月、年发电量统计报表。

5.4.1.5逆变器发电统计

●展示所选逆变器的时、日、月、年发电量统计报表

5.4.1.6配电图

●实时展示逆变器交、直流侧的数据。

●展示当前逆变器接入组件数量。

●展示当前辐照度、温湿度、风速等环境参数。

●展示逆变器型号及厂商。

5.4.1.7逆变器曲线分析

●展示交、直流侧电压、功率、辐照度、温度曲线。

5.4.2事件记录

●操作日志：用户登录情况查询。

●短信日志：查询短信推送时间、内容、发送结果、回复等。

●平台运行日志：查看仪表、网关离线状况。

●报警信息：将报警分进行分级处理，记录报警内容，发生时间以及确认状态。

5.4.3运行环境

●视频监控：通过安装在现场的视频摄像头，可以实时监视光伏站运行情况。对于有硬件条件的摄像头，还支持录像回放以及云台控制功能。

5.5系统硬件配置

5.5.1交流220V并网

交流220V并网的光伏发电系统多用于居民屋顶光伏发电，装机功率在8kW左右。

部分小型光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。光伏电站规模较小，而且比较分散，对于光伏电站的管理者来说，通过云平台来管理此类光伏电站非常有必要

 

5.5.2交流380V并网

根据国家电网Q/GDW1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》，8kW~400kW可380V并网，超出400kW的光伏电站视情况也可以采用多点380V并网，以当地电力部门的审批意见为准。这类分布式光伏多为工商业企业屋顶光伏，自发自用，余电上网。分布式光伏接入配电网前，应明确计量点，计量点设置除应考虑产权分界点外，还应考虑分布式电源出口与用户自用电线路处。每个计量点均应装设双向电能计量装置，其设备配置和技术要求符合DL/T448的相关规定，以及相关标准、规程要求。电能表采用智能电能表，技术性能应满足国家电网公司关于智能电能表的相关标准。用于结算和考核的分布式电源计量装置，应安装采集设备，接入用电信息采集系统，实现用电信息的远程自动采集。

光伏阵列接入组串式光伏逆变器，或者通过汇流箱接入逆变器，然后接入企业380V电网，实现自发自用，余电上网。在380V并网点前需要安装计量电表用于计量光伏发电量，同时在企业电网和公共电网连接处也需要安装双向计量电表，用于计量企业上网电量，数据均应上传供电部门用电信息采集系统，用于光伏发电补贴和上网电量结算。

部分光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。部分光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能，系统图如下。

这种并网模式单体光伏电站规模适中，可通过云平台采用光伏发电数据和储能系统运行数据

6.结语

总之，石化企业不管是自用光伏电站还是对外投资的光伏电站，在运维时都要确保安全稳定的电能供给。要从消防安全、作业运维时防止高处坠落、光伏电站环保管理等方面夯实光伏电站运维的基础，不断提高光伏系统发电效率，促进绿色低碳洁净能源的发展。

审核编辑：刘清