光伏電站智能化運維技術(shù)的分析與應(yīng)用

權(quán)逶

摘要：隨著社會發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對能源的需求量增加，現(xiàn)階段，從光伏電站運維角度出發(fā)，在光伏電站智能技術(shù)的基礎(chǔ)上進行智能化運維技術(shù)的實施，分析智能化運維技術(shù)在光伏電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光伏電站;智能;運維技術(shù);實施措施;分析

引言

光伏電站存在組件隨時間變化性能衰減導(dǎo)致發(fā)電效能下降，存在建設(shè)期施工問題導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備故障，存在項目選址不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)電量與設(shè)計預(yù)期偏差較大，運營過程中組件受環(huán)境影響表面臟污影響發(fā)電效能，部分設(shè)備老化失效導(dǎo)致故障等問題，光伏電站的運維工作主要解決上述問題。目前光伏電站普遍運維工作有遠程監(jiān)控、報表制作、運行分析、設(shè)備維護、故障處理等，這種傳統(tǒng)的運維方式存在運營人員專業(yè)能力提升較慢、運維效率較低、監(jiān)控方式簡單、智能分析少、運維被動維護、故障后檢修等較多問題。加之光伏電站設(shè)備數(shù)量多、占地面積大，導(dǎo)致光伏設(shè)備在發(fā)生故障時難以實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，故障排查時間較長。一些隱性的設(shè)備故障，運維人員無法對故障進行前期的預(yù)判、無法實現(xiàn)狀態(tài)檢修。光伏電站智能化精益運檢管理能夠提升運維效率、降低運維成本，提高系統(tǒng)發(fā)電量和確保電站運行安全，提升運維質(zhì)量，在電站整個運營壽命周期實現(xiàn)高收益。

1光伏電站智能化運維技術(shù)概述

光伏電站是指一種利用太陽光能、采用特殊材料諸如晶硅板、逆變器等電子元件組成的發(fā)電體系，與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。早在1969年世界上第一座太陽能發(fā)電站誕生于法國，至此以后太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在全球蔓延。光伏電站智能化運維技術(shù)主要是采用集中統(tǒng)一的運營管理，減少光伏電站值守人員的投入、實現(xiàn)全自動化無人運行，實現(xiàn)故障的自動發(fā)現(xiàn)、自動診斷和自動修復(fù)，結(jié)合無線通信網(wǎng)絡(luò)中的云計算對大數(shù)據(jù)進行有效的分析，讓電站的運維管理變得簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化?？偟膩碚f，光伏電站運維智能化管理可實現(xiàn)對電站遠程監(jiān)測和控制、遠程智能運維管理、發(fā)電效率分析及優(yōu)化服務(wù)、電站資產(chǎn)的評估等，可提高發(fā)電效率、減少維護成本、增加系統(tǒng)收益，給光伏電站的安全、智能發(fā)電，高效方便打下堅實的基礎(chǔ)。

2光伏電站智能化建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容分析

智能光伏電站在中控室設(shè)置過程中，其屬于站級數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)。特別是在光伏區(qū)和設(shè)備區(qū)進行若干個子通信設(shè)備設(shè)置完成之后，可以實現(xiàn)與中控室相互之間的有效連接。中控室在接受到相應(yīng)信號之后，可以與互聯(lián)網(wǎng)進行有效連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動上傳，并且將這些符合實際要求的數(shù)據(jù)全部都儲存到云平臺當(dāng)中。運維管理人員可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，通過PC終端科學(xué)合理的利用，對這些儲存的信息進行調(diào)取和分析。該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3智能技術(shù)在光伏電站運維管理中的應(yīng)用

3.1自動化管理監(jiān)控工作

在實際工作運維中，需結(jié)合核心組件的數(shù)據(jù)進行端程數(shù)據(jù)的控制，借助SQL的數(shù)據(jù)管理技術(shù)進行數(shù)據(jù)整合，重視智能化光伏電站功能的體系性，以確保服務(wù)對接、服務(wù)數(shù)據(jù)、服務(wù)方法均能達到標(biāo)注需求。通過使用“云網(wǎng)端”的數(shù)據(jù)管理技術(shù)進行管理控制，以確保主體操控管理技術(shù)、信息采集管理技術(shù)、信息收集管理技術(shù)以及項目通訊問題均能得到優(yōu)化解決，有利于提高采集的效率。在主端程數(shù)據(jù)的控制與測算中，需確保集控數(shù)據(jù)都能落實到輔助服務(wù)層的庫存當(dāng)中。通過對各個信息站點的數(shù)據(jù)情況進行核查，并借助以太網(wǎng)的信息傳輸機制進行站點數(shù)據(jù)調(diào)控，從而落實數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蛥f(xié)調(diào)性價值。同時，在項目管理中，需對操作數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，借助有效的故障決策辦法和管理辦法進行過程評價，以確保項目傳輸、信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。另外，由于輔助輔助對主控制端程的數(shù)據(jù)匯總、站點數(shù)據(jù)整合有直接性影響，因此，需結(jié)合項目監(jiān)督辦法和項目控制辦法進行實踐處理，確保局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)的傳遞極具“有效”和“協(xié)調(diào)”的使用價值。最后，需根據(jù)管理形式進行體系決策、管理，借助協(xié)調(diào)性的發(fā)展模式進行監(jiān)控控制和發(fā)展控制，有利于提高信息隔離的作用?？偟膩碚f，通過項目自查和診斷的方法進行數(shù)據(jù)調(diào)控，并借助通訊控制和項目實踐進行末班信息的優(yōu)化，進而提高診斷項目的精準(zhǔn)度。

3.2推動光伏增效創(chuàng)新業(yè)務(wù)

針對提高光電轉(zhuǎn)化效率和維護組件清潔的問題進行深入探討和研究，探索光伏電站超親水無機自潔涂層技術(shù)在電站中的應(yīng)用，在光伏組件表面形成一層由無機物組成的一種超親水薄膜，這種薄膜常溫即可硬化，與光伏組件表面緊密結(jié)合，并且在形成上不會發(fā)黃劣化，使組件具有超親水性、卓越的自潔功能和抗靜電性等特性，見圖2，能夠?qū)崿F(xiàn)光伏組件的少清洗或不清洗狀態(tài)，減少組件污穢，使光伏組件保持良好的透光率，以獲得較多的太陽輻射。通過長期的數(shù)據(jù)分析對比，該技術(shù)提升了組件的光電轉(zhuǎn)換效率，維持了組件的清潔度，實現(xiàn)2%～3%的發(fā)電量提升。

3.3引入電力載波通訊技術(shù)

在設(shè)計階段，對現(xiàn)有光伏發(fā)電部分進行智能化改造，使傳統(tǒng)的逆變器成為一個集電力變換、遠程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境自適應(yīng)為一體的智能控制器，成為電站神經(jīng)末梢與區(qū)域控制中心;其次，引入PLC電力載波通訊技術(shù)（powerlinecarriercommunication，PLC）替代RS485，傳輸速率從RS485能達到的9.6Kbps（最大也只能19.2Kbps）大大提升到200Kbps，其優(yōu)勢包括：

（1）在施工方面，PLC技術(shù)借用交流線做通道，不需額外布線，節(jié)省通訊線纜和施工費用;而傳輸RS485方案施工復(fù)雜，需挖溝埋線纜。（2）PLC方案借用交流線做通道，可靠性高，若器件損壞，僅更換故障單板即可，可維護性好;而傳輸RS485方案工程接線易出錯，中間斷鏈影響局部通信，線纜斷線后，需挖溝更換，可維護性差。（3）PLC技術(shù)使整個電站形成融合語音與視頻通信、便于快速靈活部署、免維護的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，鋪設(shè)電站信息流通的“高速公路”。（4）為利用大數(shù)據(jù)分析與挖掘引智等技術(shù)對上傳至云端數(shù)據(jù)庫完整的電站信息進行智能化管理提供了通訊保障，以實現(xiàn)對電站性能的優(yōu)化。

4智能運維技術(shù)的發(fā)展方向

當(dāng)前數(shù)據(jù)運維操作仍有諸多操作方面的問題，必須采用有效的方案進行科學(xué)設(shè)計，并結(jié)合集成模擬、智能操控、機械設(shè)計的進行站點運營方法，有效保證各類技術(shù)處理規(guī)則均能達到相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)需求。同時，需根據(jù)有效的監(jiān)控平臺進行數(shù)據(jù)優(yōu)化，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的管理技術(shù)運營方法，采用精準(zhǔn)定位的設(shè)計操作進行功能優(yōu)化，以期提高整體數(shù)據(jù)測算功能的兼容性。特別需要注意對目標(biāo)的設(shè)計技術(shù)進行定位管理，保證智能化算法能夠清晰呈現(xiàn)光伏電站的基本工作模式，有利于提高整體設(shè)計思路的綜合管理目標(biāo)。例如，AlphaGo技術(shù)正利用神經(jīng)元管理模式的數(shù)據(jù)評測方法，借助自動化的管控技術(shù)進行管理與設(shè)計，從而提高主體工作的功能效益。

結(jié)語

智能光伏電站在建設(shè)以及運維管理過程中，需要該電站相互之間的運行數(shù)據(jù)進行有效整合，并且實現(xiàn)高效的計算和處理。這樣不僅有利于為光伏電站智能運行的穩(wěn)定性和安全性提供保障，而且還能夠保證運維效果。

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