摘要：傳統的大型地面電站建設采用集中式逆變器建站方式，存在建設與運維的很多問題。本文總結了西北青海格爾木某地面電站組串式逆變器建站的創新解決方案。該方案有效改善了傳統電站建設與運行的問題，為大型地面電站項目提供建設和規劃參考。

關鍵字：大型地面電站，集中式，組串式，建設與運維

背景

西北格爾木某大型地面電站項目采用了傳統的集中式逆變器和創新的組串式逆變器部署兩種場景對比應用，通過集中式逆變器建站方案和組串式逆變器建站方案對比應用，總結了組串式逆變器建站方案給地面電站項目建設和運維帶來的改善與經驗。

問題與矛盾

（一）工程建設和運維成本

1.工程建設成本高

一般地面電站工程建設流程如下：





傳統地面電站除了涉及PV組件、支架、逆變器、箱變、匯流及配電設備施工外，還包含大量土建活動，如地基制作，磚瓦逆變器房建造，整個項目建造成本高和施工質量控制較難。

2.工程運維成本

集中式逆變器對環境適應性要求高，需要達到設備防塵和良好的通風散熱條件，實際運維過程出現的產品故障率高；同時對于工程維護技能要求高，問題定位及解決周期長、難度大導致電站運維成本高。

（二）運維難題

環境適應性方面，逆變器安裝場景固定不可靈活配置：

集中式逆變器一般都是室內安裝，需要建造專用逆變器房，安裝場景無法自有靈活配置。

可靠性與故障率方面，產品運行故障率較高：

集中式逆變器受到功率器件高密高熱運行環境和系統通風散熱條件影響，產品故障率較高。

維護方面，逆變器維護技能要求高，維護難度大：

集中式逆變器涉及的維護部件多達20種以上，對于工程師維護技能要求高，并且問題定位與現場維修難度大。

備件支持與管理方面，備件種類多、管理難度大：

集中式逆變器涉及維護部件多，針對每一類維護部件都需要做對應的備件，備件采購與管理難度大。

專業維護工具方面，無精確計量的預防性維護管理軟件功能：

集中式逆變器無專業的預防性維護管理，無法精細的到每一路直流輸入電參量檢測及故障提示，造成運行期間因為PV直流支路故障發電量損失，并且無法快速故障定位。大型地面電站，一般面積很廣，某路組串發生問題，集中式逆變器無法在短時間內定位故障和排除。造成發電量的大量損失。

方案對比與經驗總結

在組串式逆變器建造新方案實施后，傳統集中式逆變器建站方案在工程建設和運維方面得到了明顯的改進，從西北格爾木某電站實際情況可做如下對比和總結：

（一）工程建設成本改善

格爾木某地面電站采用組串式建站方案后，免除了逆變器房基礎及房體土建工作，每個MW組串式逆變器與傳統集中式逆變器安裝工時基本一致，整個項目施工周期組串式方案相比傳統集中式方案工期甚至降低10％，工期縮短有效壓縮了工程建設成本。







　　（二）工程運維成本改善

逆變器作為電站的核心部件，組串式逆變器的高可靠性與易維護性有效降低整個電站維護成本，其中組串式逆變器維護工時減少50％，組串式逆變器建造方案運維費用減少14％。








　　（三）運維難題的解決

　　1.環境適應性改善

組串式逆變器一般可靈活支持多種地面電站場景，無需配置在專用的逆變器房內，可方便的利用電站PV支架掛接安裝。同時，組串式逆變器采用IP65室外防護等級規格，對于傳統逆變器房的防塵措施無要求，可自有放在室外工作，適應戈壁灘、沙漠應用場景。

　2.可靠性與故障率改善

組串式逆變器功率等級比集中式逆變器小，產品可提供5年的質保服務，產品故障率低，有效降低運維成本。

　　3.易維護性改善

組串式逆變器采用整機更換方式，對于工程師維護技能要求低，產品維護簡單、方便。

　　4.備件支持與管理改善

組串式逆變器采用整機備件方式，不涉及多種類型的維護部件，備件采購與管理簡單容易。

　　5.專業維護工具功能滿足度

組串式逆變器對于每路PV組串直流輸入電參量能做到精確計量，并把數據上報給遠程專業維護管理軟件，能做到對電站預防性維護管理，及時發現PV直流支路故障，提升電站發電量。快速定期故障，能做到精細化管理，相比集中式，能節約80%故障定位時間。

通過實際的項目驗證比拼，我們發現組串式解決方案無論在初期運維還是后期運維上，都有著明顯的優勢。組串式解決方案通過精細化和智能化管理，顯著提高了電站建設和運維水平。