隨著信息自動化的不斷發展，電站運維的數字化、智能化和集成化面臨著巨大挑戰。全面集成的數字化電站其發展目標是通過全面采用先進的信息技術，實現電站設備、生產過程、及管理數字化，進而實現人、技術、經營目標和管理方法的集成。那么光伏電站通過哪些指標進行有效管理呢？
1、電站整體運行水平分析
等效利用小時數分析
光伏電站的等效利用小時數是評估電站發電能力的重要指標。電站管理者可通過對比等效利用小時數了解電站的發電能力。如果電站的等效利用小時數指標低于其它光伏電站，可能是因為電站所在位置的太陽能資源條件不同，也可能是電站發電能力較低，運維情況較差。需要進一步分析電站的綜合效率指標，評估該電站的運行水平。
綜合效率分析
光伏電站的綜合效率指標是評估電站運行水平的關鍵指標，如果電站的綜合效率指標低于其他光伏電站，說明該電站的運行水平還有提升空間，需要加強電站的運維和管理，提高電站的發電量，進一步提高電站收益。接下來可以進一步分析電站損耗，找出電站等效利用小時數和綜合效率指標偏低的主要原因。
在實際對標工作中，一般針對同資源區的電站進行對標分析，因此，當某一光伏電站的等效利用小時數和綜合效率指標小于其他光伏電站時，需要優先分析逆變器停機小時數，排除限電、檢修維護等因素，分辨出逆變器故障進行及時消缺。
逆變器停機小時數分析
逆變器停機小時數包括故障停機時間、正常檢修維護停機時間和限電停機時間。逆變器停機小時數偏大，可能由以下三個原因導致：
1）逆變器故障停機；
2）逆變器檢修維護停機；
3）限電停機。
在實際分析逆變器停機小時數指標時，需要結合同一時間的逆變器運行狀態、逆變器交流功率和逆變器發電量三個參數聯合判斷出是否是逆變器故障停機，進而評估逆變器故障停機損失電量；而限電和檢修維護造成的逆變器停機小時數則需要結合電站運行記錄進行區分。
電站損耗分析
排除限電、檢修維護和逆變器設備故障等因素后，需要進一步分析電站的電量損耗，并結合后面的其他指標進一步分析電量損耗產生的原因，逐項排除主變、箱變、集電線路、逆變器等設備性能的問題，并將電站問題的范圍縮小至電池組串級別。
光伏電站對發電量影響的主要因素包括：光伏組件的匹配損失、組件衰降、溫升損失、設備部件效率、灰塵遮擋綜合影響等方面，按照光伏發電系統中的主要設備來分，光伏電站的損耗主要可分為光伏方陣損耗、逆變器損耗、集電線路及箱變損耗和主變損耗共四類。其中：
1）集電線路及箱變損耗和主變損耗通常與設備自身性能關系密切，電量損耗也相對穩定，一般集電線路及箱變損耗約為1.5%，主變損耗約為0.6%，需要注意的是，如果集電線路、箱變或主變設備發生故障，將會引起很大的電量損失，因此一定要保證其正常、穩定運行；
2）逆變器損耗是逆變器在交、直流轉換過程中，其內部的逆變電路以及相關器件的損耗，光伏電站運行分析得出的逆變器損耗一般為3%左右，如果大于3%，則需要查看逆變器轉換效率是否達到設備性能要求；
3）光伏方陣是光伏電站電量損耗的重災區，其光伏方陣損耗主要包含了電池組件失配、衰降、溫升、MPPT跟蹤損失、灰塵污漬遮擋損失、直流電纜線損、故障導致的組串電流異常等原因。
逆變器轉換效率和光伏方陣轉換效率分析
如果電站電量損失主要與設備本身性能有關，其損耗主要由設備性能、轉換效率或線損導致，那么，電站的逆變器轉換效率和光伏方陣轉換效率的分析結果會相對偏低。逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率分析
若排除逆變器設備故障問題，則需要引入逆變器輸出功率離散率和匯流箱組串電流離散率指標進一步分析逆變器所帶電池組串是否正常運行。如果電站同一型號逆變器輸出功率離散率偏大，則說明電站存在輸出功率較低的逆變器，針對輸出功率較低的逆變器查看匯流箱組串電流離散率指標，如果匯流箱組串電流離散率偏高，其原因可能有兩種：一種是匯流箱通訊異常，而電池組串、匯流箱和逆變器實際正常運行；另一種是故障導致的組串電流異常，如電池板損壞、雜草遮擋、MC插頭斷開或損壞、匯流箱保險燒壞等。
2、如何提升運維水平
通過逆變器輸出功率離散率評估可以找出運行水平較差的逆變器，將電站故障問題的范圍縮小至逆變器級別。
然后通過匯流箱組串電流離散率進一步評估運行較差的逆變器下所有電池組串的運行情況，將設備問題的范圍縮小至組串級，最后使用專業工具（IV測試儀、熱像儀等）進行現場檢測，找到電站存在的具體問題，輔助電站的運維工作，使發電量的提升落到實處。
在看完光伏電站管理之后，作為光伏電站運維中最重要的一環就是事故的預警及處理，那么我們接著來看一下光伏電站一般都會遇到哪些重大的事故問題……
光伏電站一般安裝在荒郊野外，或者屋頂，自然環境惡劣，不可避免會遇到天災人禍，臺風，雪災，沙塵等自然災害會損壞設備，老鼠等小動物咬壞設備，電纜也有可難被小偷剪斷。電站的安全性非常重要。
電，俗稱“電老虎”，是一個看不見、摸不著，在現代人的生活中有具大作用，但又是十分危險的東西。光伏發電工程，不管是分布式小型電站，還是集中式大型地面電站，都具有一定的危險性，光伏的安全事故并不罕見，此前出于各種原因，很少見諸報道，在蘋果工廠上的光伏電站發生火災后，行業內外一片嘩然。蘋果股價也應聲下跌，損失慘重。
火災是光伏電站經濟效益損失最大的事故，光伏電站一旦發生火災，不能直接用水來滅火，如果是安裝在廠房或者民居屋頂上，還很容易危及人身安全。
光伏電站中的火災事故原因很多，主要有以下幾個方面：1）設備和電纜老化或者故障，造成短路；2）熔斷器、斷路器選型和安裝不當，造成直流拉弧；3）系統設計缺陷，電纜或者開關載流量偏少，選成局部溫度過高；4）施工不當，電氣設備螺絲擰得過松，電纜接頭壓接不牢，選成接頭處接觸電阻過大；或者螺絲擰得過緊，電纜接頭壓接變形，也會選成接頭處接觸電阻過大。
臺風、雷擊、冰雪，沙塵等自然災害，光伏電站在設計之初，就要考慮當地的氣候條件，自然災害對光伏電站的影響，合理設計和選型。
例如：海南文昌一個光伏電站，受到臺風正面襲擊，組件幾乎全部損壞，逆變器廠家為陽光電源集中式逆變器，裝在兩個鋼結構逆變器室，逆變器及時斷開，因而沒有受到損壞。
爆炸事故：光伏電站發生爆炸事故雖然比較少，但影響大，對運維人員的安全帶來很大的陰影。爆炸主要來自逆變器的里面的IGBT和電容。一個電容爆炸的威力很大，可擊穿2毫米厚的鋼板。光伏電站事故如何防患于未然。合抱之木，生于微毫。任何一起嚴重事故的背后，必然有29次輕微事故和300起未遂先兆，以及1000起事故隱患。這是飛機渦輪機的發明者德國人帕布斯˙海恩提出的安全法則，被簡稱為“海恩法則”。
實際上，光伏電站并非洪水猛獸，和家用電力體系一樣，存在一定風險，但可以通過各種防護措施將事故發生率降至最低。針對光伏電站安全，要從設計之初就要考慮周到，從根源上避免事故隱患。由于光伏電站事故原因復雜，無法一一陳述，下面只說幾個典型例子：
1、采用合適的熔斷器。電氣火災的特點是燃燒速度非常快，一瞬間就會把一個系統的設備損壞，電氣萬一發生了火災，首先要想辦法迅速切斷火災范圍內的電源回路。熔斷器俗稱保險絲，在電路發生短路時，能迅速切斷電路，避免更大的損失，因此在電力行業應用十分廣泛。但是，如果熔斷器選型不當，反而會給系統造成直流拉弧等危害。
（1）熔斷器要選擇合適的額定電流，電流過小容易誤判，電流過大起不到保護作用。
（2）短路、電弧和火花短路的主要原因是載流部分絕緣破壞，如：絕緣老化，耐壓與機械強度下降，過電壓使絕緣擊穿，錯誤操作或將電源投向故障線路，惡劣天氣，如大風帶來異物撞擊造成線路金屬絕緣層損壞，老鼠或其它小動物咬壞。接觸不良實際上是接觸電阻過大，形成局部過熱，也會出現電弧、電火花，造成潛在的點火源。
（3）匯流箱里面的熔斷器，要配專用直流陶瓷結構的熔芯，和相應防火防弧的底座，不可采用裸露的熔芯和PCB板設計方式。
2、光伏系統防雷設計：對太陽能光伏發電系統來說，主要應防止直擊雷、雷電感應和雷電波侵入，對直擊雷的防護包括對太陽電池陣列和光伏電站廠區的防護，防雷設備主要采用避雷針和避雷帶。雷電感應和雷電波侵入的主要途徑是架空導線和光伏陣列到機房的引入線，可以采取多級防護措施對太陽能光伏發電系統進行保護。在匯流箱，逆變器，交流配電柜都安裝防雷器。
光伏系統接地也是非常關鍵，一方面是系統防雷需要，另一方面是消除設備靜電，要嚴格按標準來施工，很多分布式光伏工程不是很重視，如果地線沒有裝好，再好的防雷器也沒有用。
3、光伏電站發生事故的預兆：相對于危險化學品倉庫和化工廠而言，光伏電站的安全系數還是非常高的，只要在前期系統方案設計充分考慮到氣候因素，選用優質設備和重視施工質量，可以把事故發生率控制到最少。任何一次大事故的發生，事前必定有很多預兆和小事故，在光伏電站運維中，及時處理這些小問題，消除事故發生隱患。就可以避免大事故的發生。
1、檢查設備，電纜，接頭的溫度是否異常。設備在設計時，銅排、電纜、接頭的電流載流量都會留有一定的余量，正常工作時，溫度不會很高，用手可以觸摸紅外線層，當發生電纜老化、絕緣層破壞時，局部溫度會明顯升高。
2、注意電流，電壓的變化。當某一條線路，發電量和別的電路對比時明顯偏低，但沒有陰影，組件也正常，匯流箱顯示電壓低，電流少，就要斷開檢查這條線路，直到完全正常才能接上。
3、注意聲音的變化。逆變器運行時，風機的聲音是穩定的，當風道不暢通或者風機故障，聲音會有變化。當電纜絕緣層破壞時，會有對金屬在放電的聲音，還會產生細微的火花。
4、注意顏色的變化。當光伏電站停止運行時，可以拆開設備外殼，檢測各個器件的顏色是否有變化，如果發現電器設備局部顏色有變化，如變黑，應該檢測檢查。
5、注意氣味的變化。如果在巡視中，聞到有糊味或者燒焦的味道，應該馬上停機檢測。
注意：設備斷開時，不能馬上用手去觸摸裸露的電纜和銅排等元器件，因為系統存在大容量電容和其它發熱元器件，要防止電擊和燙傷，靜待30分鐘左右，等放完電和溫度降下來再開始檢修。作者簡介：劉繼茂，深圳晶福源市場部業務員，哈爾濱工業大學電力電子研究生。有15年設備維修工作經驗，2008年開始從事逆變器研發和光伏系統設計工作。長期跟蹤國內外100多個光伏電站運行情況，設計過1000多個并網和離網系統，對設備的選型，可靠性設計，運行維護有獨到的理解。
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