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

關(guān)鍵詞：光伏電站；智能運(yùn)維技術(shù)；光伏運(yùn)維云平臺(tái)；分布式光伏云平臺(tái)；

0.引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電能的需求迅速增長。同時(shí)，由于環(huán)境治理形式更加嚴(yán)峻，能源危機(jī)日益嚴(yán)重，我國也加大了光伏電站等新能源電站的建設(shè)力度，顯示出光伏電站數(shù)量的不斷增加和建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。同時(shí)，隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏電站的發(fā)電量不僅增加了，而且促進(jìn)了光伏智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。本文簡要分析了該技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及相應(yīng)的管理技術(shù)及其發(fā)展方向。

1、智能運(yùn)維技術(shù)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(duì)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(shí)現(xiàn)光伏電站的單獨(dú)監(jiān)控，不能及時(shí)向集團(tuán)投資者提供電站投資和建設(shè)的所有信息。此外，在本方案下，還會(huì)導(dǎo)致電站運(yùn)行統(tǒng)計(jì)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(huì)導(dǎo)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(yùn)行中，電站運(yùn)行中的故障信息難以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)，要求運(yùn)維人員在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控平臺(tái)上閱讀和申報(bào)電站故障信息，不僅勞動(dòng)力量大，勞動(dòng)力成本高，而且導(dǎo)致故障響應(yīng)速度慢，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。特別是對(duì)于通常建在偏遠(yuǎn)地區(qū)的光伏電站，由于運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)不足和操作不規(guī)范，容易發(fā)生安全事故。

針對(duì)上述光伏電站的監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，結(jié)合先進(jìn)的大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，在光伏運(yùn)維云平臺(tái)上構(gòu)建光伏電站運(yùn)維管理系統(tǒng)，并將上述系統(tǒng)應(yīng)用于光伏電站的管理終端，可通過100GW+電站接入實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電站的集中控制。此外，通過該管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以保證電力設(shè)備的管理工作在完整的管理平臺(tái)上進(jìn)行，保證工作的規(guī)范化，在該平臺(tái)上進(jìn)行規(guī)范化的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的建設(shè)和發(fā)展，提高電站的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。同時(shí)，該系統(tǒng)的應(yīng)用還可以提高電力設(shè)備資產(chǎn)管理的透明度，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站地位的實(shí)時(shí)控制，作為深入挖掘電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的重要依據(jù)，促進(jìn)光伏電站資產(chǎn)價(jià)值的提升。

2、智能運(yùn)維管理技術(shù)分析

智能運(yùn)維管理技術(shù)在光伏電站中的應(yīng)用，可以在電站運(yùn)行中從時(shí)間、空間、設(shè)備等維度進(jìn)行監(jiān)控，重點(diǎn)是維護(hù)、管理、分析、判斷、評(píng)價(jià)和報(bào)警管理，并在上述分析中重點(diǎn)關(guān)注光伏電站的績效評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體來說，通過該技術(shù)的應(yīng)用，可以判斷光伏電站的施工質(zhì)量，重點(diǎn)是分析和判斷其施工質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。二是自動(dòng)檢測(cè)電站運(yùn)行中的隱患，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)向業(yè)主匯總檢測(cè)結(jié)果，并在此結(jié)果的基礎(chǔ)上分析確定故障類型和位置。第三，通過該技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)也可以結(jié)合地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)來預(yù)測(cè)發(fā)電量，然后根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果確定更好的阻塞和耐受性除塵方法，大大縮短經(jīng)濟(jì)周期，降低成本，實(shí)現(xiàn)收入的提高。四是將本技術(shù)與未來網(wǎng)絡(luò)信息共享相結(jié)合，在綜合分析電站信息和氣象數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)預(yù)測(cè)局部瞬時(shí)功率和未來發(fā)電，提高能量調(diào)度的精細(xì)化程度。第五，通過該技術(shù)為運(yùn)營、維護(hù)和管理人員提供更完整的數(shù)據(jù)和差異化、便捷的服務(wù)。第六，通過該技術(shù)提供的數(shù)據(jù)，方便光伏電站的設(shè)計(jì)和施工、設(shè)備規(guī)劃和新設(shè)備的訪問，也為系統(tǒng)和設(shè)備的維護(hù)、更新和早期故障預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

3、智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展方向

物聯(lián)網(wǎng)是因?yàn)樗梢越⑽矬w之間的連接，并在基本的互聯(lián)網(wǎng)框架中共享和擴(kuò)展信息。因此，設(shè)備和設(shè)施可以無限制地在終端操作中建造和使用，相關(guān)操作可以wanquan自動(dòng)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(shù)優(yōu)勢(shì)。以多設(shè)備智能為代表的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也在逐步建立。這些將在下面討論。

3.1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)針對(duì)智能電網(wǎng)

輸變電設(shè)備應(yīng)實(shí)時(shí)檢查運(yùn)行狀態(tài)，并測(cè)試相關(guān)關(guān)鍵部件的使用壽命。其中，智能和自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的使用可以繼續(xù)依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新和相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的改進(jìn)，從而在長期發(fā)展的基礎(chǔ)上騰飛智能網(wǎng)絡(luò)的功能。

3.2在輸變電設(shè)備狀態(tài)下的應(yīng)用

輔助鏈路中傳輸和電力變換設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)及相關(guān)維護(hù)工作主要基于感知層完成相應(yīng)的程序。其中，塔和其他設(shè)備中實(shí)現(xiàn)并安裝了不同類型和類型的傳感器。收集當(dāng)前傳輸線路不同工作條件下的特征參數(shù)，通過實(shí)時(shí)傳輸進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)和分析。根據(jù)作者的意見，相關(guān)輸電線路的在線監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)可以wanquan編制高海拔準(zhǔn)時(shí)參數(shù)，如風(fēng)向偏差監(jiān)測(cè)、圖像視頻監(jiān)測(cè)和微氣象監(jiān)測(cè)。

目前，電源主要依靠太陽能，其他研究機(jī)構(gòu)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(chǔ)容量，優(yōu)化電源模式，提高整個(gè)系統(tǒng)的電源容量。其次，監(jiān)控變壓器設(shè)備的狀況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與變電站配置的智能兼容性。因此，在實(shí)際應(yīng)用水平上，應(yīng)以電廠的智能運(yùn)行和維護(hù)為指導(dǎo)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推廣。成本可控，操作和維護(hù)方便。感知層主要反映在過程層中，因此應(yīng)用層必須與工作站的控制層相對(duì)應(yīng)。

3.3輸變電設(shè)備全壽命周期管理

基于長期利益和各種因素的資產(chǎn)計(jì)劃和設(shè)計(jì)將降低資產(chǎn)生命周期的成本。電網(wǎng)資產(chǎn)生命周期管理是實(shí)現(xiàn)安全管理，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理的結(jié)合。根據(jù)我國基本國情，分析了電網(wǎng)公司在工業(yè)市場(chǎng)的技術(shù)和市場(chǎng)特點(diǎn)。通過不斷總結(jié)實(shí)踐管理經(jīng)驗(yàn)，滿足新的發(fā)展需求。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用還可以監(jiān)控能源設(shè)備的全景狀態(tài)信息，并與其屬性相關(guān)，以評(píng)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(shí)，還可以有效地關(guān)聯(lián)能源資產(chǎn)的生命周期，從而提高設(shè)備診斷過程的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。它還有利于科學(xué)管理的制造和安裝階段。

在實(shí)際應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以收集各種關(guān)于變電站設(shè)備的信息，包括環(huán)境和測(cè)試。通過統(tǒng)計(jì)科學(xué)方法，分析了設(shè)備的現(xiàn)狀和未來發(fā)展因素，形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。通過使用新的傳感器和其他技術(shù)手段，結(jié)合能量傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的狀態(tài)特性，結(jié)合一定的理論數(shù)據(jù)，形成了有效的評(píng)價(jià)方法，并建立了完整的文件。

4、安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)介紹

4.1概述

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

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

目前，我國的兩種分布式應(yīng)用場(chǎng)景是：農(nóng)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(jié)構(gòu)

在光伏變電站安裝逆變器和多功能電源計(jì)量儀器，通過網(wǎng)關(guān)將收集到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，并集中存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。用戶可以通過PC訪問平臺(tái)及時(shí)獲取分布式光伏電站和各逆變器的運(yùn)行情況。平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示。

4.4系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)軟件采用B/S架構(gòu)，任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)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(wǎng)、當(dāng)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(jī)容量，實(shí)時(shí)發(fā)電功率。

●累計(jì)日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計(jì)社會(huì)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(dāng)前光伏電站發(fā)電功率，補(bǔ)貼電價(jià)，峰值功率等基本參數(shù)。

●統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。

●顯示當(dāng)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(cè)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(jì)

●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

4.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)

●展示所選逆變器的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4.4.1.6配電圖

●實(shí)時(shí)展示逆變器交、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。

●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量。

●展示當(dāng)前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。

●展示逆變器型號(hào)及廠商。

4.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側(cè)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(shí)間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。

●平臺(tái)運(yùn)行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況。

●報(bào)警信息：將報(bào)警分進(jìn)行分級(jí)處理，記錄報(bào)警內(nèi)容，發(fā)生時(shí)間以及確認(rèn)狀態(tài)。

4.4.3運(yùn)行環(huán)境

●視頻監(jiān)控：通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的視頻攝像頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對(duì)于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺(tái)控制功能。

4.5系統(tǒng)硬件配置

4.5.1交流220V并網(wǎng)

4.5.2交流380V并網(wǎng)

4.5.310kV或35kV并網(wǎng)

5、結(jié)語

在目前我國相關(guān)政策的支持下，光伏市場(chǎng)中表現(xiàn)出了搶裝潮的發(fā)展趨勢(shì)，表現(xiàn)出光伏電站的建設(shè)數(shù)量不斷增多和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，覆蓋范圍也更加廣泛，同時(shí)也在結(jié)合目前先進(jìn)的技術(shù)來推動(dòng)光伏電站向智能化方向發(fā)展。尤其是針對(duì)智能運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用，基于智能運(yùn)維平臺(tái)，在融入多種新技術(shù)、設(shè)備以及方案等同時(shí)，推動(dòng)光伏電站向未來的數(shù)字化和智能化電站，以及全球自動(dòng)化運(yùn)維等方向發(fā)展。

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