从运维提升发电量!光伏电站精细化管理:设备故障的数据评估方法讨论

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设备资产管理是光伏电站运维的重要环节,光伏电站电气设备的故障率是资产管理尤其是运行维修过程中非常重要的基础性数据,因为精细化管理过程中,定性分析结果已经不能满足管理的要求,寻求一种合理的设备故障率定量评估方法迫在眉睫。


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一、设备故障

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一般是指设备失去或降低其正常运行功能的事件或现象,表现为设备的某些元器件失去原有的性能,使设备不能正常运行、技术性能降低,致使设备中断生产或效率降低而影响生产,简单来说就是一台设备丧失了它应达到的功能。


设备故障的原因一般来自设备本体(机)或人、环境(环)等因素引起。

如因光伏电站输变电设备故障导致发电单元停运和发电单元本体设备故障停运造成的电量损失,其中故障范围包含光伏区、开关站、升压站、外送线路。


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恶劣天气预防不妥当、小动物咬断电缆或光纤、管理失效、检修过程中操作不当等人为因素。

二、设备的故障评估

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从发生次数角度

故障频率故障次数与设备实际开动台数的比值(故障频率=故障停机次数/设备实际开动台数)。

从停机时长角度

故障停机率指设备故障停机时间与设备应开动时间的比,是考核设备技术状态、故障强度、维修质量和效率一个指标,故障停机率比较能够真实的反映设备状态(设备有效利用率)。


故障停机率反映了运维处理的及时性,停机率高,运维处理的时效性较差,故障处理的时间长,那么影响的电量则较大。


统计周期一般按月统计。


故障停机率=故障停机台时/[故障停机台时+设备实际开动台时(设备应开动总台时)]×100%。


式中设备故障停机台时是指设备自发生故障损坏时起,至修复后重新投入生产上的实际时间。


从电量损失角度

1)对于设备本体而言,统计口径为设备端,故障损失率=故障损失电量/(设备应发电量) ×100%,设备应发电量是假设不出故障时的电量,可使用光伏区的对标单元计算。对于光伏电站运营而言,由于发生的故障设备可能多种,如汇流箱侧、逆变器侧、电缆端,如果按设备端的统计口径来计算较为繁杂,故一般都不采用。

2)对于全站整体而言,统计口径为电站出口关口表,一般情况下,统计周期为月、季度、年,故障损失包括了所有的设备,在计算故障损失率较为方便,那么

故障损失率=故障损失电量/(上网电量+故障损失电量+限电损失电量+其他损失电量)×100%,分母中为应发上网电量,从电量损失角度的统计端口可以是关口表侧。

故障损失率是间接从财务角度反映故障给业主带来的经济损失,光伏电站业主可根据预期的应发收益来设定本年度的故障损失率指标。

【案例说明】

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某分布式电站在2018年5月出现3台逆变器故障,表中列出了3台逆变器的故障损失电量(逆变器侧)、逆变器的故障时长和逆变器的应发时长,当月全站上网电量415363度,每台逆变器的当月应发时长为150h,逆变器至关口表的损耗为3%,可根据上述公式计算得到每一台逆变器在当月的故障统计率和故障损失率,那么对于该电站整体而言,三台逆变器的整体故障停机率和故障损失率(电站关口表口径)也可进行计算,分别为2.4%和0.8%。

▼表1 相关数据

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以上关于设备评估的指标从故障频次、故障停机率、故障损失率三个维度给出了相关的计算公式,供业内人士学习讨论!

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原文始发于微信公众号(坎德拉学院):从运维提升发电量!光伏电站精细化管理:设备故障的数据评估方法讨论

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