高效、精準(zhǔn)、智能 —— 光伏監(jiān)控運(yùn)維平臺解決方案重塑能源管理生態(tài)

一. 背景

在全球 “雙碳" 目標(biāo)的作用下，光伏發(fā)電作為清潔能源的重要組成部分，裝機(jī)規(guī)模持續(xù)快速增長。然而，隨著光伏電站數(shù)量增多、規(guī)模擴(kuò)大，傳統(tǒng)運(yùn)維方式面臨諸多挑戰(zhàn)，如人工巡檢效率低、故障響應(yīng)慢、設(shè)備健康狀態(tài)難以實(shí)時(shí)掌握等問題，嚴(yán)重制約了光伏電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，構(gòu)建一套智能化、數(shù)字化的光伏監(jiān)控運(yùn)維平臺解決方案迫在眉睫，以實(shí)現(xiàn)對光伏電站全生命周期的高效管理，提升能源利用效率和電站收益。

二. 分布式光伏監(jiān)控管理平臺

二. 系統(tǒng)平臺核心功能

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控與可視化

直觀展示光伏電站的地理位置、整體布局和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)時(shí)呈現(xiàn)光伏板、逆變器、匯流箱等關(guān)鍵設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、功率、發(fā)電量等，以及氣象數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常或故障時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報(bào)警，并在界面上突出顯示故障設(shè)備和故障信息，方便運(yùn)維人員快速定位和處理問題。

2.2 智能運(yùn)維管理

1. 故障診斷與預(yù)警：基于歷史數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，建立智能故障診斷模型，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，提前預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。同時(shí)，提供故障原因分析和解決方案建議，幫助運(yùn)維人員快速解決問題，減少故障停機(jī)時(shí)間。

2. 運(yùn)維工單管理：系統(tǒng)根據(jù)故障預(yù)警和設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，自動生成運(yùn)維工單，并分配給相應(yīng)的運(yùn)維人員。運(yùn)維人員可通過手機(jī) APP 接收工單任務(wù)，查看故障詳情和處理要求，在現(xiàn)場完成運(yùn)維工作后，及時(shí)反饋工單處理結(jié)果，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程的閉環(huán)管理，提高運(yùn)維效率和質(zhì)量。

3. 設(shè)備全生命周期管理：記錄設(shè)備從采購、安裝、運(yùn)行到報(bào)廢的全過程信息，包括設(shè)備基本參數(shù)、安裝位置、維護(hù)記錄、故障歷史等。通過對設(shè)備數(shù)據(jù)的分析，評估設(shè)備的健康狀態(tài)和剩余使用壽命，為設(shè)備的更新?lián)Q代和維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析與決策支持

1. 發(fā)電量分析：對光伏電站的發(fā)電量進(jìn)行多維度分析，包括日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)，不同區(qū)域、不同設(shè)備的發(fā)電量對比，以及發(fā)電量與氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析等。通過分析，找出影響發(fā)電量的關(guān)鍵因素，為電站的優(yōu)化運(yùn)行提供參考。

2. 能效評估：計(jì)算光伏電站的能效指標(biāo)，并與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，評估電站的能效水平。針對能效較低的環(huán)節(jié)，提出優(yōu)化建議，優(yōu)化逆變器參數(shù)等，提高電站的發(fā)電效率。

2.4 遠(yuǎn)程控制與優(yōu)化

支持對光伏電站設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，如遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)逆變器的輸出功率、開關(guān)光伏板的斷路器、控制儲能系統(tǒng)的充放電等。通過遠(yuǎn)程控制功能，運(yùn)維人員無需到達(dá)現(xiàn)場即可對設(shè)備進(jìn)行操作和調(diào)整，提高運(yùn)維的靈活性和便捷性。同時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)測分析結(jié)果，自動優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏電站的智能化運(yùn)行，提高發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。

三. 支持綜自設(shè)備接入

3.1 系統(tǒng)主接線圖為光伏電站內(nèi)新建的 10kV 開閉所一次系統(tǒng)圖，人機(jī)界面可以實(shí)時(shí)顯示采集到的各類數(shù)據(jù)，包括開關(guān)柜的電壓、電流和功率等關(guān)鍵參數(shù)，以及開關(guān)柜內(nèi)斷路器、手車的分合狀態(tài)等。

3.2 電能質(zhì)量在線監(jiān)測

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采集#1、2#光伏并網(wǎng)接入點(diǎn)的電能質(zhì)量信息，可以對整個(gè)供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)界面實(shí)時(shí)顯示裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點(diǎn)的 AYG/B/C 相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電流值，幫助管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

3.3 光字牌

可以顯示電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)的重要信息，為運(yùn)行人員提供清晰的狀態(tài)指示和警示信號，包括二次設(shè)備的異常、跳閘信號，開關(guān)柜斷路器的分合位、手車位置、接地刀閘等信號。

四. 解決方案優(yōu)勢

4.1 提高運(yùn)維效率

通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能預(yù)警，減少人工巡檢工作量，縮短故障響應(yīng)時(shí)間，提高故障處理效率。自動化的運(yùn)維工單管理和遠(yuǎn)程控制功能，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程的數(shù)字化和智能化，降低運(yùn)維成本，提高運(yùn)維人員的工作效率。

4.2 提升發(fā)電效益

精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測功能，幫助電站優(yōu)化運(yùn)行策略，提高發(fā)電效率，增加發(fā)電量。通過能效評估和設(shè)備優(yōu)化，降低設(shè)備損耗，延長設(shè)備使用壽命，減少設(shè)備維護(hù)成本，提高電站的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性

全面的設(shè)備監(jiān)控和故障診斷功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問題，提前采取措施進(jìn)行預(yù)防和處理，降低設(shè)備故障率，提高電站的可靠性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)加密和安全傳輸技術(shù)，保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

多維度的數(shù)據(jù)分析和可視化展示，為電站管理者提供全面、準(zhǔn)確的運(yùn)行信息，幫助管理者實(shí)現(xiàn)對電站的精細(xì)化管理。通過對電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的深入挖掘，發(fā)現(xiàn)管理中的薄弱環(huán)節(jié)，制定科學(xué)合理的管理決策，提升電站的管理水平。

五. 結(jié)語

我們的光伏監(jiān)控平臺解決方案適用于各類光伏電站，包括分布式光伏電站、集中式光伏電站、屋頂光伏電站等，無論是小型的戶用光伏系統(tǒng)，還是大型的地面光伏電站，都能通過該平臺實(shí)現(xiàn)高效的監(jiān)控和運(yùn)維管理，助力光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn) “雙碳" 目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。