光伏电站设备全过程运维管理系统设计与应用

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】目前，光伏电站设备台账仍然停留在传统的手工填写层面，设备数量多和繁琐的书面记录大大增加运维人员的工作量，直接影响设备台账记录的及时性及完整率。本文结合光伏电站设备管理的实际情况，自行设计开发动态化、系统化、全生命周期的设备管理系统，介绍其功能组成和开发设计流程，分析其在实际应用中的可行性。
　　【关键词】光伏;运维
　　1 绪论
　　1.1 光伏电站设备概况
　　某光伏电站由 50 个 1MWp 发电方阵组成。每个发电方阵通过对应的 14 个汇流箱、2 台直流柜、2 台逆变器、1 台箱式变压器，经逆变升压后汇至 35kV 母线，经 1 台主变压器升压至 110kV 后 T 接并入电网。升压站内配置控制、测量、信号、保护等自动装置。總计 1072 台设备，这些设备均需建立完整的台账。
　　1.2 设备管理存在的主要问题
　　1.2.1 内容填写问题
　　光伏电站普遍存在设备数量多、设备台账多、运维人员少的特点，传统的纸质版台账记录仍采用手工填写，少填、误填、乱填现象时有发生，填写格式固定死板，无法根据实际情况灵活记录。
　　1.2.2 保存问题
　　纸质版台账数量多，存放占用空间大，使用频率较高，容易发生丢失现象;同时长期保存的纸质版台帐容易老化、字迹模糊、易被损坏，需设专人对台帐进行保管，给光伏电站标准化管理增加了难度。
　　1.2.3 统计分析问题
　　传统的设备台账记录条理性差，无法快速直观地对某一设备的运行维护情况查阅统计，也无法针对某一类故障的发生时间、恢复时间、故障次数、处理方法等情况进行汇总分析，严重影响光伏电站的运维效率。
　　2 系统的功能组成
　　2.1 设备管理系统简介
　　设备管理系统作为电站全部设备运维信息的整合系统。
　　针对光伏电站设备数量多、运维人员少等特点，结合传统设备台帐所反映出的问题。以建立系统化、动态化、全生命周期的设备管理系统为目的。其功能涵盖缺陷记录、检修维护记录、设备参数查询、备品备件查询和故障查询等方面，有效提高了设备管理水平和工作效率。
　　2.2 功能简介
　　2.2.1 登录及注册
　　系统启动后弹出用户登录窗体，通过输入用户名和密码登录系统;新用户注册需向管理员询问注册码。系统权限分为管理员和一般用户，其中管理员具备填写、修改内部数据的权限;一般用户只能浏览查询系统内信息。
　　用户注册界面注册信息包括单位名称、详细地址、操作员、手机号等内容，新注册的用户均为一般用户。
　　2.2.2 设备检索
　　光伏电站设备数量多，通过设备检索界面可以快速定位到某一设备进行编辑或浏览，发电厂区以 50 个方阵按钮组成，点击某方阵按钮弹出方阵设备检索界面，包括箱变、通讯柜、逆变器、直流柜、汇流箱，并设有明显的设备编号。选择相应的设备会弹出该设备的“设备参数、备品备件、运行维护”的选择窗体，点击相应的按钮可以查看编辑设备参数、备品备件、维护信息的相关信息。
　　2.2.3 设备信息与内容
　　每个设备包括设备参数、备品备件、维护情况信息。设备参数和备品备件建立此系统时写入，维护情况随设备运行情况及时填写。系统中所有的表格均为相互独立的工作簿，保障在编辑过程中不会对其他表格信息造成冲突、干扰等影响。
　　其中设备主要参数内容包括设备名称、设备编号、制造单位、日期、容量、电压、频率等信息，设备备品备件内容包括设备名称、型号厂家及备注等信息，维护情况包括故障处理和设备检修，同一类设备参数记录在一个表格中，避免了在信息录入过程中的重复填写，提高了效率;同时也大大减少了系统的占用空间，操作更加快速灵活。
　　2.2.4 故障查询
　　设备维护情况表中具有“搜索”功能，用于查询统计同一类故障信息。
　　3 系统设计
　　3.1 应用开发技术平台
　　本文所介绍的设备管理系统利用 VB 进行设计开发，首先利用 Excel 录制宏得到软件的 VBA 代码，在 VBA 编辑器中调试运行成功后再复制到 VB 的“代码”区域中。在 VB 中“添加模块”、增加必要的控件、按 VB 规定适当修改代码，调试运行成功后按 VB 格式存储。最后，编译并得到实用软件的可执行文件。
　　3.2 开发设计
　　3.2.1 利用 Excel 宏创建 VBA 源代码
　　在 Excel 中，每个用键盘或者菜单命令完成的动作均能被记录下来，可以将这些操作组合为宏，并将其记录为 VBA代码。创建宏有两种形式。第一种是通过 Excel 自带的录制宏器录制，另一种是在 VBA 环境中直接编写代码。在实际工作中，一般将二者结合使用。下面根据上述方法创建实例软件的 VBA 源代码，步骤如下：第一步，准备工作。由于在使用 VBA 与录制宏之前，解锁 Excel 中 VBA 功能。
　　第二步，进入“开发工具”选项卡“代码”组中，单击“录制宏”按钮，弹出“录制新宏”对话框，单击“确定”，开始录制宏。
　　第三步，依次设置单元格格式。
　　第四步，进入“开发工具”选项卡“代码”组中，单击“停止录制”按钮停止录制宏。
　　第五步，进入“开发工具”选项卡“代码”组中，单击“宏”按钮，选择要查看的宏的名字，单击“编辑”按钮，进入宏的代码查看窗口，进行代码修改及简化，即可得到 VBA源代码。
　　3.2.2 创建系统中的应用窗体
　　设备管理系统总体结构由登录注册窗口、主窗口、方阵窗口、详情窗口、查询窗口和用户管理窗口等模块组成，通过建立窗体，在窗体中设计程序，达到功能的实现。
　　3.3.3 系统调试
　　系统调试的目的是发现程序和系统中的错误并及时予以纠正。在一个系统中调试应该包括程序调试、功能调试（分调）、总调。
　　分调将一个功能内所有程序按次序串联起来调试，这种调试的目的主要是保证内部控制关系正确和数据内容正确，同时测试模块的运转效率。
　　总调就是将主控制调度程序和功能模块联结起来调试，对系统各种可能的使用形态及其组合在软件中的流通情况进行能行性调试。
　　4 总结
　　本文分析了光伏电站设备管理的主要问题，针对这些问题，自行设计开发了设备管理系统，并介绍了其功能组成、设计流程等内容。通过该系统实现了设备系统化、动态化、全生命周期管理，提高了设备管理水平和工作效率。
　　参考文献：
　　[1]《Excel 2016 VBA 入门与应用》清华大学出版社、宋阳
　　[2]《Excel VBA 与 VSTO 基础实战指南》电子工业出版社、罗刚君
　　（作者单位：中机国能（浙江）新能源技术有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14951258.htm