新能源電站智能運維技術研究

楊濱

摘?要：新能源發(fā)電項目選址偏遠、地理位置分散、不便于運行維護，而且隨著行業(yè)的發(fā)展，陸上優(yōu)良的集中式電站資源已基本被利用殆盡，行業(yè)已開始向海上、分散式、儲能等方向發(fā)展，運維人才需求在不斷增長，企業(yè)成本也在不斷增加，隨著國家補貼政策的改變，電價相比之前有明顯下降。人才的短缺和電價的下跌給各運營單位帶來巨大的壓力，同時有些電站已運行多年，設備老舊、故障率偏高導致運維成本也在逐年增長。為節(jié)約企業(yè)成本，提高運維效率和設備利用率，傳統(tǒng)的運行管理模式已無法滿足運營單位的需求，尋找新的運維模式勢在必行。智能運維技術集合現(xiàn)代科技、網(wǎng)絡信息技術于一體，近年來在新能源發(fā)電領域得以廣泛應用并不斷升級完善。

關鍵詞：新能源發(fā)電站;集中控制;集中管理

引言

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和生活水平的日益提高，節(jié)能環(huán)保成為全社會的責任和共識，新能源發(fā)電通過吸收風能、光能轉化為清潔的電能輸進“千家萬戶”。但是要做好風力發(fā)電及光伏電站的日常運維卻很不容易。筆者從事基層新能源電站建設運維多年，現(xiàn)結合自身工作經(jīng)驗對新能源電站運維要點進行總結，分享給大家。

1集中控制的必要性

新能源電站一般建立在位置偏遠的地區(qū)，如城市郊區(qū)、山區(qū)、戈壁、海上等人煙稀少地方，地理位置分散、分布區(qū)域廣，現(xiàn)場運行條件復雜，周圍環(huán)境相對惡劣?，F(xiàn)有運維模式較多的是駐廠維護，運維人員的生活環(huán)境比較艱苦且人才需要較多。隨著項目的不斷增加人員需求也成比例上漲，人才短缺、經(jīng)濟成本增大等問題日益凸顯，且由于運行條件復雜，運行檢修人員不能及時到達現(xiàn)場，尤其是山區(qū)、海上場站，經(jīng)常因氣候及路況問題人員不能及時到達現(xiàn)場，導致設備無法及時檢修和維護，影響設備控制，控制不當隨時可能造成系統(tǒng)癱瘓、部件損壞等安全隱患問題。實現(xiàn)新能源發(fā)電安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行是新能源行業(yè)亟需解決的問題，對新能源發(fā)電企業(yè)來說，建立統(tǒng)一的智能集中監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)安全運行、便于管理、降低成本的最佳解決方案。集控中心建設利用先進的計算機網(wǎng)絡技術、通信技術來實現(xiàn)各風電場及光伏發(fā)電站的集中控制和優(yōu)化、提供完整的系統(tǒng)運行信息、控制手段和分析決策，以保證設備安全穩(wěn)定運行、減少人員投入、提高設備可利用率，實現(xiàn)了對多個設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，基本具備了與電站主控室監(jiān)控系統(tǒng)相同的功能。

2電站智能運維技術

2.1智能巡檢機器人技術的應用

在電站中智能巡檢機器人通常是用于室外的工作中，在這個過程中會充分應用到遠程遙控以及自動控制等方式來完成智能巡檢工作。管理人員對智能巡檢機器人發(fā)布相應的巡檢任務，由機器人來開展相對應的任務，對電站內的相關電氣設備進行全面化的檢驗，通過圖像識別以及溫度檢測等方面的技術，獲取到相關的電氣設備信息數(shù)據(jù)，并通過現(xiàn)代智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)來將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)狡髽I(yè)生產(chǎn)信息管理平臺中，對其進行分析，從而使管理人員更加及時、有效、準確地找到電站生產(chǎn)管理工作中存在的安全隱患問題。在電站的日常運行維護管理工作中，應用智能巡檢機器人技術通常會體現(xiàn)在安全技術、無軌化技術以及圖像識別技術等方面。為了確保智能巡檢機器人的工作安全性，在設計過程中設計了三層碰壁與自診斷技術，在其工作中通過定位導航方式來進行定位，保證定位的精準度，同時智能巡檢機器人的工作中還采用圖像識別技術來確認電站主要電力設備的具體位置，完成對電力設備圖像信息的有效采集。另外，在具體的控制中，通過自動控制以及手動控制來完成對智能巡檢機器人的數(shù)據(jù)采集操作，使智能巡檢機器人能夠按照管理人員的指令完成管理巡查工作，通過遠程操縱來實現(xiàn)移動智能機器人的目的，防止電站內的障礙物影響到智能巡檢機器人的運行維修工作。

2.2智能紅外測溫技術的應用

在電站智能巡檢機器人的運行維護工作中，紅外測溫技術作為一種常用的技術，能夠對電站的環(huán)境溫度以及設備超溫問題等方面進行全面的檢測。在這個過程中，不同設備的閉合型狀態(tài)和負荷情況等方面存在一定的差異性，因此相應的設備溫度也存在差異性。在對電站進行日常的運行維護管理方面，智能巡檢機器人所測量的數(shù)據(jù)和人工測溫數(shù)據(jù)也會存在一定的誤差。而在日常維護運行工作當中，采用智能巡檢機器人能夠有效地彌補檢測方面存在的缺陷，對電站的電力設備溫度數(shù)據(jù)進行全面的分析，并采取適當?shù)姆绞綄㈦娏υO備的溫度變化情況進行展示，讓管理人員對其進行了解，體現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢。在智能巡檢機器人的應用過程當中，其具備的紅外測溫功能能夠對電氣設備溫度進行有效的檢測，通過檢測出的電力設備溫度以及周圍環(huán)境的溫度差來分析數(shù)據(jù)檢測內容的準確性，通過和歷史的數(shù)據(jù)進行對比來發(fā)現(xiàn)設備故障及故障發(fā)展趨勢，提高智能巡檢機器人的應用價值。

2.3發(fā)揮運維監(jiān)控系統(tǒng)作用

充分發(fā)揮運維監(jiān)控系統(tǒng)功能是提前發(fā)現(xiàn)問題的關鍵。電站運維監(jiān)控系統(tǒng)主要有智能電能表采集、各類設備監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器數(shù)據(jù)采集運維管理系統(tǒng)和場區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。智能電能表計量數(shù)據(jù)的準確采集是電站收益計算的直接保障，同時可通過數(shù)據(jù)分析對電站進行考核和運維管理。場站設備監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器數(shù)據(jù)采集運維管理系統(tǒng)，一方面實現(xiàn)集控中心及數(shù)據(jù)信息管理平臺的接入監(jiān)管，另一方面也是智能運維的重要手段。通過對新能源電站的各種設備狀態(tài)、電能質量等進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)對電站運維情況的實時或長期分析，并可通過告警定位、遠程運維、專家診斷等功能，實現(xiàn)高效運維、及時消缺，保障電站收益;輸出方面，系統(tǒng)信息可通過移動終端、PC端、設備端、運維中心大屏等方式進行展示。

2.4人員的技能要求

2.4.1提升電站設備的運行水平，不僅僅依靠年檢的預防性試驗、設備的消缺、清掃等來減少設備發(fā)生短路、接地、異常等故障的概率，同時也離不開現(xiàn)場值守人員的認真監(jiān)控及數(shù)據(jù)的判斷分析。具體如下：定期現(xiàn)場了解設備的運行工況，對監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)場實際機械、電氣儀表指示、數(shù)據(jù)顯示等進行分析、比較，提出疑問，對集控后臺數(shù)據(jù)顯示的準確性做到心中有數(shù)，為故障分析提供依據(jù);故障錄波及保護裝置是電氣設備發(fā)生異常、短路、接地等故障判斷的直接依據(jù)。因此運行值班人員應懂得各保護含義、類型、保護范圍等以及能否正確、熟練的查看保護動作數(shù)據(jù)，并結合故障錄波的波形、幅值等進行故障的綜合分析;運行值班人員應不定期翻閱后臺各報警項、光字牌、曲線等，查閱設備的運行數(shù)據(jù)，對各報警項、數(shù)據(jù)范圍做到心中有數(shù)，明確該報警項的原因、位置，同時值班人員應懂得如何將電氣后臺的數(shù)據(jù)、報警與保護裝置報警、故障錄波曲線相結合進行綜合分析，做出準確判斷。

2.4.2通過智能電能表對電站進行基本判斷。運維人員應學會查看智能電能表，并通過智能電能表對電站數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，以及對運行是否存在故障進行基本判斷。主要是通過電能表數(shù)據(jù)顯示判斷流入流出電能是否正常，通過電能表統(tǒng)計分析該電站發(fā)電能量及各類電能損耗。

2.4.3通過電站監(jiān)控系統(tǒng)對電站運行情況進行基本判斷。運維人員要學會觀看各類監(jiān)控系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)，通過顯示數(shù)據(jù)統(tǒng)計該電站發(fā)電能量及功率，通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示信息判斷電站各類設備的運行狀態(tài)，通過故障代碼初步判斷故障設備、故障類型及原因，及時反饋給維修單位，并根據(jù)各類運行信息判斷做出基本或應急操作。

結束語

通過十多年的發(fā)展，現(xiàn)有的新能源電站已有較大存量，應該通過加強運行維護工作來提升電站整體效能，為了提高電站的發(fā)電效率和綜合效率，有必要對風能及太陽能資源指標，能耗指標、能耗損耗指標，設備運行水平指標和電站運行指標進行深入分析。提升電站的整體運維效率與運維水平，確保場站設備安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行及設備檢修安全措施的正確無誤，固化運維經(jīng)驗，逐步提升電站的整體效能。

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