江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：介紹了智能運維技術在光伏電站中的應用現(xiàn)狀后，分析了智能運維技術在光伏電站中的重要作用，分析了該技術在光伏電站未來發(fā)展中的作用和未來發(fā)展方向。

關鍵詞：光伏電站；智能運維技術；光伏運維云平臺；分布式光伏云平臺；

0.引言

近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展，人們對電能的需求迅速增長。同時，由于環(huán)境治理形式更加嚴峻，能源危機日益嚴重，我國也加大了光伏電站等新能源電站的建設力度，顯示出光伏電站數(shù)量的不斷增加和建設規(guī)模的不斷擴大。同時，隨著光伏發(fā)電技術的不斷進步，光伏電站的發(fā)電量不僅增加了，而且促進了光伏智能運維技術的發(fā)展和應用。本文簡要分析了該技術的應用現(xiàn)狀及相應的管理技術及其發(fā)展方向。

1、智能運維技術現(xiàn)狀分析

在目前的光伏電站中，通常通過配置一套功能相對較弱的局部監(jiān)控系統(tǒng)來滿足光伏監(jiān)控的要求，但該監(jiān)控方案只能實現(xiàn)光伏電站的單獨監(jiān)控，不能及時向集團投資者提供電站投資和建設的所有信息。此外，在本方案下，還會導致電站運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)不全面，通過電子文件向管理者提交這些數(shù)據(jù)，也會導致管理者無法直觀地分析數(shù)據(jù)。此外，在上述監(jiān)控系統(tǒng)的運行中，電站運行中的故障信息難以及時準確地發(fā)現(xiàn)，要求運維人員在當?shù)乇O(jiān)控平臺上閱讀和申報電站故障信息，不僅勞動力量大，勞動力成本高，而且導致故障響應速度慢，影響系統(tǒng)的正常運行。特別是對于通常建在偏遠地區(qū)的光伏電站，由于運維人員經驗不足和操作不規(guī)范，容易發(fā)生安全事故。

針對上述光伏電站的監(jiān)測現(xiàn)狀，結合先進的大數(shù)據(jù)、云存儲、網絡技術和計算機技術，在光伏運維云平臺上構建光伏電站運維管理系統(tǒng)，并將上述系統(tǒng)應用于光伏電站的管理終端，可通過100GW+電站接入實現(xiàn)對所有電站的集中控制。此外，通過該管理系統(tǒng)的應用，可以保證電力設備的管理工作在完整的管理平臺上進行，保證工作的規(guī)范化，在該平臺上進行規(guī)范化的運維團隊的建設和發(fā)展，提高電站的運行效率，降低運行成本。同時，該系統(tǒng)的應用還可以提高電力設備資產管理的透明度，實現(xiàn)對電站地位的實時控制，作為深入挖掘電站運行數(shù)據(jù)的重要依據(jù)，促進光伏電站資產價值的提升。

2、智能運維管理技術分析

智能運維管理技術在光伏電站中的應用，可以在電站運行中從時間、空間、設備等維度進行監(jiān)控，重點是維護、管理、分析、判斷、評價和報警管理，并在上述分析中重點關注光伏電站的績效評價指標。具體來說，通過該技術的應用，可以判斷光伏電站的施工質量，重點是分析和判斷其施工質量是否符合標準和設計要求。二是自動檢測電站運行中的隱患，確保及時發(fā)現(xiàn)，及時向業(yè)主匯總檢測結果，并在此結果的基礎上分析確定故障類型和位置。第三，通過該技術獲得的數(shù)據(jù)也可以結合地理環(huán)境和氣候特點來預測發(fā)電量，然后根據(jù)預測結果確定更好的阻塞和耐受性除塵方法，大大縮短經濟周期，降低成本，實現(xiàn)收入的提高。四是將本技術與未來網絡信息共享相結合，在綜合分析電站信息和氣象數(shù)值預報數(shù)據(jù)的基礎上，結合互聯(lián)網、云計算等技術預測局部瞬時功率和未來發(fā)電，提高能量調度的精細化程度。第五，通過該技術為運營、維護和管理人員提供更完整的數(shù)據(jù)和差異化、便捷的服務。第六，通過該技術提供的數(shù)據(jù)，方便光伏電站的設計和施工、設備規(guī)劃和新設備的訪問，也為系統(tǒng)和設備的維護、更新和早期故障預測提供依據(jù)。

3、智能運維技術的發(fā)展方向

物聯(lián)網是因為它可以建立物體之間的連接，并在基本的互聯(lián)網框架中共享和擴展信息。因此，設備和設施可以無限制地在終端操作中建造和使用，相關操作可以wanquan自動化。訂單發(fā)布和參數(shù)分析和處理。它在分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和剃須方面具有很大的技術優(yōu)勢。以多設備智能為代表的智能物聯(lián)網網絡系統(tǒng)也在逐步建立。這些將在下面討論。

3.1物聯(lián)網系統(tǒng)結構針對智能電網

輸變電設備應實時檢查運行狀態(tài)，并測試相關關鍵部件的使用壽命。其中，智能和自動物聯(lián)網技術框架的使用可以繼續(xù)依靠計算機技術的更新和相應物聯(lián)網架構的改進，從而在長期發(fā)展的基礎上騰飛智能網絡的功能。

3.2在輸變電設備狀態(tài)下的應用

輔助鏈路中傳輸和電力變換設備的狀態(tài)檢測及相關維護工作主要基于感知層完成相應的程序。其中，塔和其他設備中實現(xiàn)并安裝了不同類型和類型的傳感器。收集當前傳輸線路不同工作條件下的特征參數(shù)，通過實時傳輸進行網絡注冊和分析。根據(jù)作者的意見，相關輸電線路的在線監(jiān)測業(yè)務可以wanquan編制高海拔準時參數(shù)，如風向偏差監(jiān)測、圖像視頻監(jiān)測和微氣象監(jiān)測。

目前，電源主要依靠太陽能，其他研究機構研究了高壓電磁能的提取，發(fā)現(xiàn)效果并不理想。因此，有必要從新的角度提高高溫和低溫下的能量存儲容量，優(yōu)化電源模式，提高整個系統(tǒng)的電源容量。其次，監(jiān)控變壓器設備的狀況。物聯(lián)網技術與變電站配置的智能兼容性。因此，在實際應用水平上，應以電廠的智能運行和維護為指導，并在此基礎上進行推廣。成本可控，操作和維護方便。感知層主要反映在過程層中，因此應用層必須與工作站的控制層相對應。

3.3輸變電設備全壽命周期管理

基于長期利益和各種因素的資產計劃和設計將降低資產生命周期的成本。電網資產生命周期管理是實現(xiàn)安全管理，實現(xiàn)資產管理的結合。根據(jù)我國基本國情，分析了電網公司在工業(yè)市場的技術和市場特點。通過不斷總結實踐管理經驗，滿足新的發(fā)展需求。此外，物聯(lián)網技術的使用還可以監(jiān)控能源設備的全景狀態(tài)信息，并與其屬性相關，以評估其使用壽命，為其周期成本和其他條件提供更有效的輔助功能。同時，還可以有效地關聯(lián)能源資產的生命周期，從而提高設備診斷過程的真實性和準確性。它還有利于科學管理的制造和安裝階段。

在實際應用中，物聯(lián)網技術可以收集各種關于變電站設備的信息，包括環(huán)境和測試。通過統(tǒng)計科學方法，分析了設備的現(xiàn)狀和未來發(fā)展因素，形成了基于物聯(lián)網技術的設備風險評估方法。通過使用新的傳感器和其他技術手段，結合能量傳輸和轉換設備的狀態(tài)特性，結合一定的理論數(shù)據(jù)，形成了有效的評價方法，并建立了完整的文件。

4、安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹

4.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)控光伏站點的逆變器設備、氣象設備和攝像頭設備，幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括:站點監(jiān)控、逆變器監(jiān)控、發(fā)電統(tǒng)計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環(huán)境監(jiān)控、設備檔案、運維管理、角色管理。用戶可以通過WEB和APP訪問平臺及時掌握光伏發(fā)電的效率和收益。

4.2應用場所

目前，我國的兩種分布式應用場景是：農村屋頂?shù)募彝ス夥凸ど唐髽I(yè)的屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發(fā)展迅速。

4.3系統(tǒng)結構

在光伏變電站安裝逆變器和多功能電源計量儀器，通過網關將收集到的數(shù)據(jù)上傳到服務器，并集中存儲和管理數(shù)據(jù)。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲取分布式光伏電站和各逆變器的運行情況。平臺的整體結構如圖所示。

4.4系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）。

4.4.1光伏發(fā)電

4.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數(shù)量，裝機容量，實時發(fā)電功率。

●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

4.4.1.2電站狀態(tài)

●電站狀態(tài)展示當前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數(shù)。

●統(tǒng)計當前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數(shù)。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。

4.4.1.3逆變器狀態(tài)

●逆變器基本參數(shù)顯示。

●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。

●直流側電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢。

4.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選電站的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表。

4.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表

4.4.1.6配電圖

●實時展示逆變器交、直流側的數(shù)據(jù)。

●展示當前逆變器接入組件數(shù)量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數(shù)。

●展示逆變器型號及廠商。

4.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

4.4.2事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。

●短信日志：查詢短信推送時間、內容、發(fā)送結果、回復等。

●平臺運行日志：查看儀表、網關離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內容，發(fā)生時間以及確認狀態(tài)。

4.4.3運行環(huán)境

●視頻監(jiān)控：通過安裝在現(xiàn)場的視頻攝像頭，可以實時監(jiān)視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

4.5系統(tǒng)硬件配置

4.5.1交流220V并網

4.5.2交流380V并網

4.5.310kV或35kV并網

5、結語

在目前我國相關政策的支持下，光伏市場中表現(xiàn)出了搶裝潮的發(fā)展趨勢，表現(xiàn)出光伏電站的建設數(shù)量不斷增多和建設規(guī)模的擴大，覆蓋范圍也更加廣泛，同時也在結合目前先進的技術來推動光伏電站向智能化方向發(fā)展。尤其是針對智能運維技術的應用，基于智能運維平臺，在融入多種新技術、設備以及方案等同時，推動光伏電站向未來的數(shù)字化和智能化電站，以及全球自動化運維等方向發(fā)展。

【參考文獻】

[1]水華偉.光伏電站的智能運維技術研究[J].工作研究，2020.01.039

[2]宋星，王凱豐，丁亞鵬等．光伏電站集中遠程監(jiān)控智能運維平臺的建設于產業(yè)化分析[J].太陽能，2019（8）

[3]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版