光伏電站智能運(yùn)維技術(shù)

吳偉晴,高 陽(yáng),于杰承

（沈陽(yáng)工程學(xué)院,沈陽(yáng) 110136）

光伏電站智能運(yùn)維技術(shù)

吳偉晴,高 陽(yáng),于杰承

（沈陽(yáng)工程學(xué)院,沈陽(yáng) 110136）

隨著國(guó)家政策對(duì)新能源的不斷支持，我國(guó)光伏電站的數(shù)量越來(lái)越多，為了提高光伏電站的發(fā)電量，光伏智能運(yùn)維技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文主要介紹光伏智能運(yùn)維技術(shù)的現(xiàn)狀，光伏智能運(yùn)維管理技術(shù)和光伏智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展方向，希望本文對(duì)未來(lái)光伏電站的發(fā)展起到促進(jìn)作用，為光伏電站帶來(lái)效益。

光伏電站;運(yùn)維技術(shù);智能化

1 智能運(yùn)維技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，光伏監(jiān)測(cè)的共同方案是配置一套局部監(jiān)測(cè)，功能相對(duì)較弱，只有實(shí)現(xiàn)對(duì)各電廠的單獨(dú)監(jiān)控，不能使集團(tuán)投資者及時(shí)和全面的了解投資和建設(shè)所有電廠信息。電站運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺乏，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)往往以電子文檔形式提交管理者，不利于管理者直觀分析。傳統(tǒng)電站監(jiān)控系統(tǒng)還無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電站故障信息，通常由運(yùn)維人員從本地監(jiān)控平臺(tái)上讀取、申報(bào)，人力成本投入高、故障響應(yīng)速度慢，嚴(yán)重影響光伏系統(tǒng)發(fā)電收益。一些光伏電站建設(shè)地點(diǎn)偏遠(yuǎn)、運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)不足、運(yùn)維操作不規(guī)范，易引發(fā)安全事故[1]。

基于光伏運(yùn)維云平臺(tái)的光伏電站運(yùn)維管理系統(tǒng)—— iSolarCloud將云存儲(chǔ)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，引入到電站的管理終端中，可實(shí)現(xiàn) 100 GW + 電站接入，便于對(duì)所有電站進(jìn)行集中管控。iSolarCloud不僅可以建立一個(gè)完整的管理平臺(tái)，規(guī)范電力設(shè)備管理系統(tǒng)，使用平臺(tái)構(gòu)建和發(fā)展規(guī)范化的操作和維修團(tuán)隊(duì)，提高電廠的運(yùn)行效率，降低發(fā)電成本（能源levelizedcost，LCOE），和促進(jìn)電力設(shè)備資產(chǎn)管理的透明度，實(shí)時(shí)控制發(fā)電站的地位，對(duì)電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，支持決策，電力光伏電站，證券化，提高光伏發(fā)電廠的資產(chǎn)價(jià)值[2]。

2 智能運(yùn)維管理技術(shù)

從時(shí)間、空間、設(shè)備、多維監(jiān)控、維護(hù)、管理、報(bào)警、分析、判斷、評(píng)價(jià)、一體化的電廠運(yùn)行，光伏電站績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)達(dá)到分析的目的，可以實(shí)現(xiàn)[3]：

1）判斷光伏電站建設(shè)質(zhì)量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2）自動(dòng)體檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)向業(yè)主對(duì)光伏發(fā)電廠的健康狀況進(jìn)行報(bào)告，分析并確定故障的類型和位置。

3）由于地理環(huán)境、氣候特點(diǎn)的光伏電站，電站規(guī)模利用收集到的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)電量，以確定最佳的阻塞程度和耐受性的除塵方法的發(fā)展，最好的經(jīng)濟(jì)周期、成本等，實(shí)現(xiàn)收益的最大化。

4）結(jié)合未來(lái)網(wǎng)絡(luò)信息共享，利用周邊光伏電站信息結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)字信息、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)局地瞬時(shí)功率預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)間的發(fā)電量，使能量調(diào)度更精細(xì)化。

5）給運(yùn)行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

6）為今后優(yōu)化光伏電站設(shè)計(jì)建設(shè)、電站設(shè)備規(guī)劃、新設(shè)備接入、維護(hù)、更新、系統(tǒng)部件運(yùn)行最佳匹配、故障早期預(yù)判提供依據(jù)支撐。

3 能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展方向

1）數(shù)字化光伏電站。第一是對(duì)目前的光伏發(fā)電部分進(jìn)行智能化、集中化改革，使常規(guī)逆變器不僅僅是一個(gè)發(fā)電部件，而是一個(gè)綜合電力變換、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境適應(yīng)能力等為一體的智能控制器，成為電站的傳感末梢與區(qū)域集控中心；第二，基于現(xiàn)有的RS485低速傳輸通道的升級(jí)，整個(gè)電廠形成一個(gè)融合的語(yǔ)音和視頻通信，快速靈活的部署和維護(hù)的免費(fèi)高速互聯(lián)網(wǎng)，信息高速公路鋪設(shè)站流量；最后，采集了電站的完整信息上傳到云存儲(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)分析和挖掘引擎，實(shí)現(xiàn)了電站的智能化管理和對(duì)電站性能的連續(xù)優(yōu)化[4]。

2）讓電站更簡(jiǎn)單。真正的逆變器直流母線箱冗余系統(tǒng)設(shè)施，沒(méi)有保險(xiǎn)絲，風(fēng)扇等易受傷害的部件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和標(biāo)準(zhǔn)的電源輸送；電站的各個(gè)部分可以滿足砂、鹽霧、高溫、高濕度、高海拔等環(huán)境復(fù)雜，25年免費(fèi)維修，對(duì)質(zhì)量的要求，運(yùn)行可靠，施工操作和維護(hù)更加容易，最大限度地保護(hù)客戶的投資。

3）全球自動(dòng)化運(yùn)維。除了最初的投資和關(guān)注的金額，隨著電廠存量的規(guī)模的增加，越來(lái)越廣泛的電廠分布，25年的電廠運(yùn)行和維護(hù)生命周期的重要性逐漸增加。數(shù)字化光伏電站平臺(tái)能夠?yàn)橹悄芄夥娬咎峁┙鉀Q方案，提供面向全球的、全流程的智能化管理和運(yùn)維手段，提升運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本，使全球化的運(yùn)作和維護(hù)逐步實(shí)現(xiàn)，充分發(fā)揮手術(shù)效果的規(guī)模。全數(shù)字發(fā)電廠、發(fā)電廠，使更簡(jiǎn)單的操作和維護(hù)自動(dòng)化等創(chuàng)新理念，創(chuàng)造“智能光伏電站智能化、高效、安全可靠的解決方案，最大限度地提高電力控股和管理客戶價(jià)值[5]。

4 總結(jié)

國(guó)家政策，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，對(duì)規(guī)?；?，規(guī)模化，智能化的方向，加劇了對(duì)光伏發(fā)電廠技術(shù)創(chuàng)新的需求。結(jié)合新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新方案和多技術(shù)的融合，使未來(lái)的智能光伏發(fā)電廠日新月異，今天的法律是明天的現(xiàn)實(shí)。

[1]許映童.以數(shù)字信息技術(shù)助力打造智能光伏電站[J].太陽(yáng)能,2014(08)：9-12.

[2]智能光伏電站解決方案技術(shù)白皮書(shū)[J].太陽(yáng)能,2014(08)：31-33.

[3]鐘建安.基于組串逆變器的智能大型光伏電站解決方案[J].電氣制造，2014(09)：29-31.

[4]王哲,林燕梅,劉璇璇等.未來(lái)智能光伏電站幾點(diǎn)思考[J].太陽(yáng)能,2014(09)：12-15.

[5]薛葵.光伏電站運(yùn)維下一站比拼：成本和價(jià)值[J].太陽(yáng)能，2015(04)：6-1.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.125