在光伏电站的运维工作中【zhōng】，组串离散率是光伏电站运行状【zhuàng】况的考【kǎo】核指标【biāo】之一，当光伏电站在正常工作的条件下，组串的离【lí】散率【lǜ】反映【yìng】了汇流箱【xiāng】侧或组串逆变【biàn】器侧各路组串【chuàn】的【de】整体运行【háng】情况，离散率越低，说明各路【lù】组【zǔ】串发电性能越集中，一致性越好，离散率越大【dà】，稳定程【chéng】度越低。
离散率的计算【suàn】：组【zǔ】串电流的【de】标准差/组串电流的平【píng】均值【zhí】，在智能光伏营维系【xì】统后台，组串的离【lí】散率一般不会呈现【xiàn】每个小时的计算值，而是通过每个时【shí】刻离散【sàn】率的加权平【píng】均【jun1】值来进【jìn】行【háng】反映。根据文献【1】和【2】，汇流箱组串电流离散【sàn】率取值范围可【kě】分为如【rú】下4个【gè】等级：若【ruò】汇流箱组串电流离散率取值范【fàn】围在0~5%以内，说明汇流箱支路电流运行稳定。若汇流【liú】箱组串电流离散率取值在5%~10%以内，说【shuō】明汇流箱支【zhī】路【lù】电流运【yùn】行【háng】情况良【liáng】好。若汇流箱组串电流离散率取值在【zài】10%~20%以内，说【shuō】明【míng】汇流箱支路电流运【yùn】行【háng】情况【kuàng】有待提高。若汇流箱支路【lù】电流离散率【lǜ】超【chāo】过20%，说明【míng】汇流【liú】箱支路电流运【yùn】行情况【kuàng】较差，影响电站发【fā】电量，必【bì】须进行整改。
如图【tú】1所示，假设某组串逆【nì】变器的6路支路在不同时间【jiān】段的组【zǔ】串电流【liú】分别为4A、5A、6A、7A、8A。而某组串的电流值和其【qí】他【tā】组串【chuàn】的差异【yì】分【fèn】别【bié】是0.5A、1A、2A、2.5A时，可计算得到【dào】不同情况下的离散率。从图【tú】1绿【lǜ】色曲线可知，当某组串电流和其他组串电流相差1.5A，其他组串的电流分【fèn】别是【shì】4A、5A、6A、7A、8A时，离散率随着组串电【diàn】流值的增加而【ér】减少，分别是22%、17%、14%、12%。
当其【qí】他【tā】组串的电流值【zhí】是4A时，某组串电【diàn】流和其他组串相差0.5A、1A、2A、2.5A时，离散率分别是5%、11%、16%和22%，也就是离【lí】散率【lǜ】随着组串【chuàn】电流之【zhī】间【jiān】差值的减少而减少【shǎo】。
需要指出【chū】的是，上述【shù】离散率【lǜ】等级在【zài】实【shí】际应用中可能会【huì】遇到一些问【wèn】题，比如【rú】某山地光伏电站由于山地地势复杂，存在东坡【pō】、西坡面和南坡面，不同【tóng】的【de】坡面可能坡【pō】度也不【bú】相同，造成组【zǔ】件布置的安【ān】装【zhuāng】朝向或倾【qīng】角也【yě】不尽【jìn】不同，因【yīn】此光伏平【píng】面所接收【shōu】的太阳辐射量也有差异【yì】，造成接入同一【yī】组串【chuàn】逆变器的各个支路【lù】电流也有差异。在这种情况下，由【yóu】于外【wài】界客观因素导致的组串【chuàn】离散率偏低并不是属于组串的本身问题，但是正是由于【yú】客【kè】观【guān】因素的存在，也会【huì】掩盖了组【zǔ】串【chuàn】本身的实际【jì】运行情【qíng】况。
智能营维系统所【suǒ】接入的各【gè】个组串当【dāng】天的离【lí】散率均需要计算【suàn】，但是由于安装【zhuāng】朝向和【hé】安【ān】装倾角的不同，有些组串的【de】组串离散率被【bèi】外界客观因素的干扰较小，而【ér】有【yǒu】些【xiē】组【zǔ】串离散率被外界【jiè】因素干扰的程度较【jiào】大【dà】，因此【cǐ】营维系【xì】统【tǒng】就无法有效地去【qù】鉴别低效组串，从【cóng】而也给运维人员排查低效组【zǔ】串带来困难，也【yě】加【jiā】大了【le】运维【wéi】的工作量，需要营维系统【tǒng】合理地设计进而排除实际安装【zhuāng】方式带来的差异【yì】性，提高离散率指标用于低效【xiào】组串【chuàn】排查【chá】的【de】准确性。
山【shān】地光伏【fú】电站另一种常见的问题便是方【fāng】阵前后间【jiān】距设计【jì】不足，特别是【shì】到了冬季，可【kě】以【yǐ】看到明显的阴影遮挡现象，如图2所示。组串【chuàn】中的某【mǒu】些【xiē】组件一旦【dàn】发生了阴影【yǐng】遮挡，由于光伏组件的工作电流基本上和【hé】太阳【yáng】辐射量【liàng】成线性【xìng】关系，所以受【shòu】遮挡后，工作电流是会明显降【jiàng】低的，而且电流大【dà】小和【hé】受遮挡面积有一定关【guān】系。由于木桶效应，那么整个组串的实际运行【háng】电流会发生【shēng】变【biàn】化，从而带来电流【liú】失配【pèi】损失。当然，组【zǔ】串【chuàn】的离【lí】散率【lǜ】也会发生变化【huà】。图3所【suǒ】示为某组串【chuàn】逆【nì】变器【qì】的组串离【lí】散率由于组串阴影遮挡影响所带来的变化曲线，从图【tú】中【zhōng】可知，上午和【hé】下午时段【duàn】，由于太阳高度角【jiǎo】较低，组串前【qián】后【hòu】间距不足，被遮【zhē】挡组串的电流发生严重下【xià】降，离散率【lǜ】达40%左右;而到了中午11点到【dào】下【xià】午【wǔ】14点时段【duàn】，此时太阳高度角【jiǎo】较高【gāo】，方阵【zhèn】前后没【méi】有受到阴【yīn】影遮挡影响，组串之间的电【diàn】流正常，因【yīn】此离散率【lǜ】也恢复了正常，基【jī】本【běn】上维持在5%以下。若【ruò】营维系统对【duì】每个时段【duàn】的【de】离散率【lǜ】进行加权计算，那么显而易见的当天【tiān】离【lí】散率值肯定【dìng】是【shì】不【bú】正常的，而这种【zhǒng】不正常正是由【yóu】于组串阴影遮挡引起，并【bìng】非【fēi】是组串【chuàn】本身的问题，因此常【cháng】规的离散率计算方式和评级【jí】标准就难以说明组【zǔ】串的真实运行水平【píng】。
图2 某山地光伏电站组串阴影遮挡照片
图3 某组串逆变器组串离散率变化
基【jī】于山地电站的特【tè】殊情况，如上文所描述的组串安【ān】装不一致、前后左【zuǒ】右间距不足或其他【tā】非【fēi】组【zǔ】串本身因【yīn】素带来的离散【sàn】率异常问题【tí】在现实运维中非常常【cháng】见，所以这就提醒了我们在【zài】前期设计和施工的时候需要对现场【chǎng】的地形进行【háng】踏【tà】勘，合理计算【suàn】和【hé】布置前后左右【yòu】间距，当遇到实际【jì】情况和设【shè】计图纸【zhǐ】不符时【shí】，以【yǐ】实际为准，以免前期的问题遗【yí】留给后期运维。如果这些【xiē】问题已成定局，不可改变，只能想【xiǎng】办法尽可能【néng】地通过营维系统【tǒng】平台【tái】商进一步完善离散【sàn】率计【jì】算机【jī】制或异常判【pàn】断法【fǎ】则【zé】，提高离散率分析的准确【què】性，尽【jìn】量减少【shǎo】因客观因素【sù】带【dài】来的离【lí】散率偏高告【gào】警数量，从而减少【shǎo】运维的工作量【liàng】。
从笔者【zhě】个人【rén】经验【yàn】出发，基于离【lí】散率分析的营维【wéi】系统，发表不成熟的个人【rén】意见【jiàn】：当前离散率【lǜ】计算以当天的各个时刻进行加权，建议对【duì】某些特殊时刻的点不【bú】参与【yǔ】离散率分析。这样做是基于以【yǐ】下考虑【lǜ】：如果某个组串是低效的，一【yī】般情【qíng】况下全天各个【gè】时刻【kè】这种【zhǒng】状态都不会【huì】改变，因此【cǐ】不会存【cún】在较大的波动性。如发生【shēng】阴影遮挡的组串，上午【wǔ】和下【xià】午时段离散率偏【piān】高，而中【zhōng】午【wǔ】时段【duàn】正常【cháng】，那【nà】么【me】可使用中【zhōng】午时段的离散率【lǜ】值进行【háng】加权计算作为当天的值则会更准确些。
FR：索比光伏网 陈建国
