光伏電站的自動化智能化運維研究

石玉成

摘要：光伏發(fā)電是目前使用較為廣泛的一種新能源技術(shù)，而且隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏電站的建設(shè)數(shù)量也在逐年增加，同時也在不斷向規(guī)?；倪\維方向發(fā)展。智能化的運維能準(zhǔn)確鑒定并及時消除故障點，因此不斷提高光伏電站的自動化運維能力至關(guān)重要。基于此，本文首先簡單的介紹一下自動化智能化運維的重要性，隨后給出自動化智能化運維管理系統(tǒng)的功能，最后對光伏電站自動化智能化運維的發(fā)展方向進(jìn)行分析。以此僅供相關(guān)人士進(jìn)行交流與參考。

關(guān)鍵詞：光伏電站;自動化;智能化;運維研究

引言：

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，以及新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電得到了迅速的發(fā)展，而且光伏電站的數(shù)量也越來越多。因此不斷提高光伏電站的發(fā)電效率是當(dāng)前比較重要的一項任務(wù)。然而提高光伏電站的運維能力是提高光伏電站發(fā)電率的一個重要方法，同時對電站的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)過程也有很大影響，還能夠促進(jìn)光伏電站的智能化管理。因此電站自動化智能化運維技術(shù)的研究對光伏電站的發(fā)展至關(guān)重要。

1.自動化智能化運維的重要性

光伏電站自動化智能化的運維起到“總攬全局”的作用。它可以對整個電站的運行情況進(jìn)行綜合的分析、判斷和評價，并通過后臺將其運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于運行數(shù)據(jù)異常的設(shè)備進(jìn)行報警處理，及時發(fā)現(xiàn)光伏電站中的異常情況并及時解決，從而實現(xiàn)監(jiān)控整個光伏電站運行設(shè)備的作用。

（1）可以發(fā)現(xiàn)光發(fā)電站運行中的隱藏故障

光伏電站的智能化運維主要采用大數(shù)據(jù)分析，他能夠?qū)γ總€設(shè)備的運行情況進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行狀況與給給出的參考數(shù)據(jù)超過了偏差允許的范圍內(nèi)，就會立刻對該設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位，同時給出其發(fā)生故障的原因和解決方案，極大地提高了檢修速率，從而不斷提高光伏電站的運行水平[1]。

（2）可以對周圍環(huán)境進(jìn)行綜合分析

光伏電站的智能化運維依托大數(shù)據(jù)建立起了完整的環(huán)境數(shù)據(jù)庫，可以根據(jù)周圍的具體環(huán)境和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源得出最佳的除塵和防阻塞方案，不僅在一定程度上減少了投資成本，而且還大大提高了方案的可行性和可靠性。

（3）可以實現(xiàn)資源共享

各個光伏電站之間都是通過數(shù)字信息、云計算等先進(jìn)信息技術(shù)來實現(xiàn)信息聯(lián)通，因此可以準(zhǔn)確預(yù)測各個電站的發(fā)電瞬時功率和年產(chǎn)值，以此來不斷提高光伏電站的智能化運維管理。

2.光伏電站自動化智能化運維管理系統(tǒng)的功能

要實現(xiàn)光伏電站運維管理的自動化和智能化，必須建立完善的運維體系。該運維系統(tǒng)應(yīng)同時設(shè)置分析、判斷和評價等功能，通過對日常指標(biāo)進(jìn)行有效評價，提示電站各設(shè)備應(yīng)保持多維監(jiān)控，并能對電力系統(tǒng)實施有效監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，并根據(jù)以往數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行詳細(xì)分析，給出有效的處理方案，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障應(yīng)報警，系統(tǒng)就可以自動處理。簡而言之，運維系統(tǒng)應(yīng)包括監(jiān)測電站、檢測故障、分析周圍環(huán)境、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以及提供數(shù)據(jù)支持這五大功能，見下圖一[2]。

（圖一）光伏電站自動化智能化運維管理系統(tǒng)的功能

（1）監(jiān)測電站。監(jiān)測電站建設(shè)的基本情況，與在建工程質(zhì)量和數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行對比，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

（2）檢測故障。系統(tǒng)對故障進(jìn)行自我監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)隱患，要及時將電站檢測報告上報有關(guān)部門，準(zhǔn)確查找故障部位，明確故障類型，提出有效的解決方案。

（3）分析周圍環(huán)境。綜合考慮光伏電站地理和氣象條件，綜合收集數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫，提出有效的防塵、防堵方案，科學(xué)規(guī)劃投資，制定電站有效運行周期，盡可能提高電站的經(jīng)濟效益。

（4）實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。通過與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，收集和研究周邊區(qū)域電站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行參考研究。在互聯(lián)網(wǎng)、云計算和數(shù)字技術(shù)支持下，有效預(yù)測電站年發(fā)電量和瞬時發(fā)電量，實現(xiàn)發(fā)電量精細(xì)化管理。

（5）提供數(shù)據(jù)支持。自動化智能管理技術(shù)可以為電站未來規(guī)劃和設(shè)備管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，保證新設(shè)備投入、使用和維護(hù)的優(yōu)化配置。

3.光伏電站自動化智能化運維的發(fā)展方向

新能源建設(shè)是當(dāng)前社會發(fā)展的潮流，而且光伏電站正在不斷的進(jìn)步與發(fā)展，因此保障光伏電站安全穩(wěn)定運行的前提下提高其自動化和智能化運維管理至關(guān)重要。目前光伏電站依舊存在著組件耐壓參數(shù)較低等問題，因此需要不斷提高組件的耐壓程度，以此來提高光伏電站的承壓能力。而且隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，這些方向也必將稱為未來光伏電站自動化智能化運維管理的發(fā)展趨勢。

3.1物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的遠(yuǎn)程抄表技術(shù)是光伏電站智能化運維的一大發(fā)展趨勢，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)能夠更好的實現(xiàn)光伏電站各個設(shè)備的全方位監(jiān)測，能夠提高電站中的各個設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境中的運行穩(wěn)定性，同時還可以對整個電站的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并大幅提高電站的發(fā)電效率。對于遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)而言，主要采用的方法是無線傳感網(wǎng)絡(luò)，這種方法不僅能夠有效滿足遠(yuǎn)程抄表的目的，同時及智能化和微型化的特點使得電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)更加可靠。

3.2大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)可以對光伏電站的智能化運維提供兩大幫助。首先大數(shù)據(jù)可以建立各個電站之間的轉(zhuǎn)運數(shù)據(jù)信息庫，專業(yè)研究人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對光伏電站進(jìn)行更好的研究，從而不斷促進(jìn)光伏電站的自動化智能化運維管理水平。其次大數(shù)據(jù)通過利用通信技術(shù)、計算機軟件等技術(shù)來對光伏電站進(jìn)行監(jiān)測，從而實現(xiàn)電站運維的數(shù)字化和智能化。

3.3互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，能夠推動光伏電站實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、計算和處理，尤其是實現(xiàn)對天氣狀況的實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)電站運行的潛在故障并消除。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還能實現(xiàn)光伏電站的一鍵體檢、自動巡檢等服務(wù)，滿足不同業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，提高任務(wù)處理效率，減輕電站管理的壓力[3]。

4.結(jié)束語

總而言之，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷落實和新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，而且光伏電站的建設(shè)數(shù)量也在不斷的增加。光伏電站的運維能力是提高電站發(fā)電效率的一項重要指標(biāo)，因此在保證光伏電站安全穩(wěn)定運行的前提下不斷提高其自動化智能化運維管理水平至關(guān)重要。因此本文首先從三個角度給出了提高光伏電站智能化運維的重要性，隨后給出智能化運維系統(tǒng)應(yīng)該具有的五大功能，最后表明光伏電站的未來發(fā)展趨勢是與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的結(jié)合發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]檀庭方， 李靖霞， 吳世偉，等. 基于"互聯(lián)網(wǎng)+"的智能光伏電站集中運維系統(tǒng)設(shè)計與研究[J]. 太陽能， 2017， 000（009）：23-28.

[2]邵松， 曹海英. 光伏電站智能運維發(fā)展趨勢的探討[J]. 中國科技縱橫， 2017， 000（016）：162-163.

[3]張宗獻(xiàn). 光伏電站智能運維發(fā)展趨勢研究[J]. 低碳世界， 2019， 9（001）：50-51.