华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著

2020-01-20 23:00:03    美通社   我要评论0   我要收藏   
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3年前,华能与华为联合创新开启了光伏电站数字化之路。作为数字化先河的排头兵,华能东方光伏项目这几年的运营成果究竟如何?

  3年前,华能与华为联合创新开启了光伏电站数字化之路。作为数字化先河的排头兵,华能东方光伏项目这几年的运营成果究竟如何?

华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著
华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著

  运行三年,发电量比设计值高接近20%

  华能东方光伏电站项目于2016年6月30日并网发电,项目选用光伏“领跑者”先进技术的280Wp的单晶光伏组件和华为智能光伏解决方案。东方光伏电站创新开启了集团公司光伏电站数字化、智能化之路。在华能海南清洁能源分公司对电站实施智能化手段后,发电运维指标均取得了创历史性记录的成果。

  首年(2017年):设计等效小时数是1319小时,实际运行年综合利用小时达到1483小时,超设计值12.43%。首年上网电量1914万kwh,超设计发电量(1598万kwh) 19.77%,年平均效率PR值84.58%。

  2018年:上网电量1905万kwh, 等效利用小时为1476.7h,发电效率PR值84.43%。

  2019年:上网电量2056.347万kwh, 等效利用小时为1594.07h,平均发电效率PR值85.3%,业内遥遥领先。

  2017-2018年度,华能海南发电股份有限公司东方光伏电站连续两年荣获全国太阳能光伏电站生产运行统计指标对标5A级电站。电站平均年发电效率PR值持续保持在84.43%以上,该电站运行3年,接近零故障,而且年发电量比设计值高20%以上,在业内罕见。特别是2019年,作为位于三类光资源地区光伏电站,发电量2056万度,利用小时数1594,年发电量和年利用小时在往年高水平的基础上,有大幅度提升,再创新纪录。

  七大技术,解析高发电

  那么东方光伏电站发电量长期攀高的原因是什么呢?

多路MPPT,高发电量的保障

  组件衰减、朝向、早晚前后排遮挡等因素会造成组串失配;特别在海南有云朵、鸟粪等遮挡、降雨降水后在光伏板上形成水渍等原因,都会造成组件失配而严重影响发电量。项目采用了华为智能组串式逆变器,2串组串接入1路MPPT,80路MPPT/MW,相比集中式逆变器,将最大程度减少组串间的失配,有效提升系统效率。

  “早起晚睡”,延长发电时间

  组串MPPT工作电压范围宽,让逆变器“早起晚睡”,延长发电时间,进一步提升电站效率。华为智能组串式逆变器采用双极拓扑结构,组件输出电压经过BOOST直流升压电路,当直流输入电压低时,可以升压满足母线电容的要求,所以智能组串逆变器MPPT工作电压范围200V~1000V;而集中式逆变器采用单机拓扑结构,MPPT工作电压范围一般在520V~1000V,这样组串逆变器可以工作更久,发更多的电。

华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著
华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著

  无熔丝、无易损件设计,免运维

  智能光伏设计方案的一个重要理念是“大道至简”。方案组网简单,故障点少,系统故障概率极低。华能东方光伏电站,运行三年半,在高温、高热、高盐雾的三高环境,创造了接近零故障的奇迹。另外,华为组串式逆变器经过TUV现场实证,可用度达99.996%。华为逆变器在推向市场之前,需经过全球认证检测中心(GCTC)的1400多项严苛测试,覆盖盐雾/湿尘腐蚀、雷击、高海拔、温度极限(零下60摄氏度-零上100摄氏度)等场景,以保证的产品在各种恶劣环境中稳定运行。从设计源头上保证了电站长期可靠。

  防PID技术,避免损失,保障安全

  华能东方光伏电站距海边仅220米,电池组件一直处于高温高湿环境下工作,相对更易出现PID衰减。智能光伏将防PID模块放置于通讯柜中,并根据逆变器电压自动调整输出电压,从交流虚拟中性点N对PE间注入电压方式,达到电池板PV-对地等电位,消除PV-对地的负电压,起到抑制PID的作用。

  更为重要的是,华为最新的PID抑制技术采用华为专利,通过逆变电路构建虚拟中性点,相对传统使用电阻或电感构建中性点的方案,具有补偿损耗低、补偿过程更安全等优势;相比传统PID修复方案,发电量可提升2%以上,同时支持5 MW以上的更大子阵。

  PLC替代RS485,无线4G替代光纤,成本降低

  在通讯传输环节,华能东方光伏电站采用PLC技术,替代RS485,无需布置通讯线,无需施工,节省了投资;并采用无线4G专网替代光纤,无需挖沟埋光缆,2周完成部署调测,单站平地可覆盖范围10公里,不仅能实现快速部署,还支持移动运维。由于电站位置较偏僻,现场公网信号不好,但无线专网信号良好,现场通信非常通畅,可以支持运维人员无线终端与中控室视频通话,方便快捷。

华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著
华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著

  离散率,精准定位故障位置

  离散率分析是提升运维效率的强大武器。在该项目中,通过离散率分析,精准检测故障组串,运维人员有目的的上站排查,及时将这些低效组串进行有效整改,使得电站每路组串均无缺陷,长期处于健康运行状态。

  截止目前,已经采用该技术的项目达到20 GW以上。应用离散率解决现场故障,为电站的稳定运行打下基础。

  智能IV诊断,远程判决故障原因

  智能IV诊断在东方电站的应用非常有效。12.9 MW电站,1920个组串,4分钟内完成扫描,定位热斑、碎裂、二极管等组串故障,现场精准排查。整个检测远程在线完成,无需人员上站,并可自动生成检测报告。原来以“月”计算的运维工作缩短为以“分”计算。

华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著
华能东方光伏电站运行三年,智能化效果显著

  2019年,智能IV诊断升级到3.0,百MW仅15分钟就能完成所有组串的检测。并进一步融合AI技术,通过AI机器学习,不断积累IV经验和完善故障模型。截至目前,华为的智能IV诊断应用超过5GW,获得海内外客户的广泛认可,也是唯一取得TUV准确度和精度认证的厂家。

  在开启数字化先河的华能东方光伏电站后,华能与华为在智能光伏项目的合作,总规模超过1GW,80%以上部署了智能管理系统。2019年8月8日,华能集团又与华为公司签署了战略合作协议,双方同意建立长期合作伙伴关系,共同推动5G、AI等技术与光伏电站的进一步融合,为打造平价时代的标杆电站探索更多的领先技术。

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