光伏電站智能化運維解析

夏明成

摘要：現(xiàn)如今，我國十分關(guān)注新能源技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，相關(guān)部門也出臺了多項政策。當(dāng)前，我國光伏電站數(shù)量明顯增多，光伏電站也從高速發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)向運維。為保證光伏電站的發(fā)電效率，智能化技術(shù)出現(xiàn)在大眾視野中。本文就主要分析了光伏電站智能化運維，希望滿足城市的運轉(zhuǎn)需求。

關(guān)鍵詞：光伏電站;智能化運維;發(fā)電效率

前言

現(xiàn)如今，我國尤為關(guān)注新能源技術(shù)的發(fā)展，同時，光伏電站的數(shù)量也隨之增多，為確保光伏電站的平穩(wěn)運行，出現(xiàn)了先進(jìn)的智能化運維技術(shù)。光伏電站的運維水平對發(fā)電成本具有決定性作用，關(guān)乎電站運營效益。光伏電站智能化運維可顯著縮短電站巡檢時間，準(zhǔn)確判斷故障點，并采取有效的處理措施，以此全方位提升電站運維和安全管理水平，為光伏電站自動化和智能化建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

1光伏電站智能化運維技術(shù)概述

光伏電站主要指利用太陽能和晶硅板等特殊材料和逆變器等電子元件所構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)與電網(wǎng)并聯(lián)后可向電網(wǎng)輸送電力。上世紀(jì)60年代末，法國出現(xiàn)了世界上第一座太陽能發(fā)電系統(tǒng)。此后，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在諸多地區(qū)得以發(fā)展和應(yīng)用。光伏電站智能化運維技術(shù)是基于統(tǒng)一和集中的運營管理，在無人值守的條件下便可實現(xiàn)自動化運行。

另外，該技術(shù)也可自動發(fā)現(xiàn)并診斷系統(tǒng)故障，結(jié)合系統(tǒng)故障的原因，自動修復(fù)，以較短的時間恢復(fù)系統(tǒng)平穩(wěn)運行?；跓o線通信網(wǎng)絡(luò)中云計算技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，實現(xiàn)電站標(biāo)準(zhǔn)化、便捷化、自動化及專業(yè)化運維。完善光伏電站運維自動化技術(shù)，能夠加強遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，加強電站資產(chǎn)評估，同時也可改進(jìn)發(fā)電效率，無需投入過高的運維成本，確保系統(tǒng)的綜合收益，最終促進(jìn)光伏電站的穩(wěn)定與安全運行，推動智能發(fā)電建設(shè)，增強發(fā)電的便捷性和可靠性。

2光伏電站智能化運維管理系統(tǒng)功能

監(jiān)控變電站建設(shè)概況，比較在建工程質(zhì)量及數(shù)據(jù)庫中的信息，確定其可否達(dá)標(biāo)。系統(tǒng)故障自動監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)隱患，應(yīng)立即向有關(guān)部門提交電站的監(jiān)測報告，確定故障點和故障類型，以此為基礎(chǔ)提出科學(xué)有效的處理策略。充分考量光伏電站的地理和天氣情況，認(rèn)真收集數(shù)據(jù)，從而形成完整的數(shù)據(jù)庫，提出科學(xué)有效的防塵及防堵方案，做好投資規(guī)劃工作，并結(jié)合電站實際確定運行周期，全方位提高電站運行的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享，收集并研究周邊的電站和光照信息，在互聯(lián)網(wǎng)、云計算及數(shù)字化技術(shù)的作用和支持下，便可合理預(yù)測電站的年平均發(fā)電量及順勢功率，以此實現(xiàn)發(fā)電量精細(xì)化管理的既定目標(biāo)。再者，該項工作也能為電站技術(shù)人員提供詳實的數(shù)據(jù)信息，保證電站的高效、穩(wěn)定與便捷運行。自動化智能管理技術(shù)能夠確保電站規(guī)劃及設(shè)備管理的可靠性與科學(xué)性，全面優(yōu)化設(shè)備投入與配置，改善電站的維護(hù)效果。

3光伏電站自動化智能化運維的意義

在光伏電站中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)僅可監(jiān)控單個電站，運行效率較低。而部分大型光伏電站投資者無法準(zhǔn)確了解和把握上述問題，并未采取科學(xué)有效的應(yīng)對和處理措施，工作人員無法第一時間了解電站投資和建設(shè)信息。電站的信息量較大，此時若依然以傳統(tǒng)的形式將信息傳遞給投資者，則管理人員需要承擔(dān)大量的信息處理工作，無法準(zhǔn)確理解管理層的意圖，無法做到科學(xué)決策。傳統(tǒng)電站應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)不能確保故障判斷的準(zhǔn)確性，監(jiān)控人員需在監(jiān)控平臺中及時發(fā)現(xiàn)問題，并第一時間反饋給維修人員妥善處理。

監(jiān)控中，工作人員無法及時有效地處理故障，而且工程投資需求較大，增加了人工成本的消耗，降低了電站的效益。另外，我國光能資源分布集中度較低，部分光照資源優(yōu)勢明顯的區(qū)域分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)，該種情況為監(jiān)管工作制造了諸多難題。運維人員無法嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求加以控制和處理，最終引發(fā)了不同類型和不同程度的安全事故。在云存儲和大數(shù)據(jù)技術(shù)深度融合的過程中，積極創(chuàng)建云平臺管理系統(tǒng)，這可保證電站智能化運維目標(biāo)的順利達(dá)成，也可創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化的管理平臺，優(yōu)化操作流程，建立專業(yè)的維修團(tuán)隊，以此降低電站運維過程中的成本投入，一方面能夠為決策者提供豐富的優(yōu)質(zhì)信息，另一方面也可提高決策效率，為電站集中化管理奠定堅實的基礎(chǔ)。

4光伏電站智能化運維技術(shù)的分析與應(yīng)用

光伏電站智能化運維技術(shù)在諸多領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作用，以下筆者就從數(shù)據(jù)采集與云計算技術(shù)、智能監(jiān)控技術(shù)和瞬時功率預(yù)測技術(shù)三個方面作簡要分析。

4.1數(shù)據(jù)采集與云計算技術(shù)

光伏智能電站運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息尤為復(fù)雜，為保證信息儲存和利用的科學(xué)性與有效性。在電站運維工作中，工作人員需要加大數(shù)據(jù)采集力度，合理利用更加科學(xué)和先進(jìn)的云計算技術(shù)存儲數(shù)據(jù)信息，或者也可實時采集工作電站設(shè)備信號，加強電氣機電保護(hù)，從而最大限度地規(guī)避光伏智能電站建設(shè)中存在的各類問題。如在電站建設(shè)中出現(xiàn)故障，則此技術(shù)也可為自動化報警創(chuàng)造有利條件，防止故障的大范圍蔓延。

再者，工作人員也應(yīng)做好電站數(shù)據(jù)傳輸工作，為運維人員組織開展各項工作創(chuàng)造有利條件。工作人員需在日常工作中充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，采集并分析電站的數(shù)據(jù)信息，確定光伏智能電站的運行概況和故障信息。在日后的工作中，充分利用云計算技術(shù)對比分析電站的數(shù)據(jù)信息，為工作人員加強對光伏智能電站的監(jiān)督創(chuàng)造有利條件，加強區(qū)域管理的有效性，從而全面提升光伏電站運行水平，創(chuàng)造理想的效益。

4.2智能監(jiān)控技術(shù)

智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和運行中，技術(shù)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)和借鑒最新的專業(yè)技術(shù)和先進(jìn)科技，高效利用直升機、紅外成像和視頻監(jiān)測平臺等技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)建科學(xué)的監(jiān)控系統(tǒng)。技術(shù)人員還要在日常工作中重視系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理工作。在總結(jié)建立歷史數(shù)據(jù)臺賬的過程中，認(rèn)真分析監(jiān)控結(jié)果，第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備中隱藏的故障信息，同時加強預(yù)防性維護(hù)和控制，保障設(shè)備的運行質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)備的運行性能。另外，技術(shù)人員也要總結(jié)系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的故障和安全隱患，加大預(yù)防性維護(hù)力度，并建立缺陷清單，保證隱患和缺陷處理的效率。

4.3瞬時功率預(yù)測技術(shù)

太陽能資源是光伏發(fā)電站順利發(fā)電的基礎(chǔ)條件。在使用該類資源時，也會受到氣候和環(huán)境等諸多因素的限制，進(jìn)而影響到發(fā)電輸出功率和系統(tǒng)的安全與平穩(wěn)運行。為此，有關(guān)部門應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)毓夥娬窘ㄔO(shè)的實際情況，做好電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)督控制，提高轄區(qū)內(nèi)電力系統(tǒng)檢測水平，擴大檢測范圍。比如，詳細(xì)研究光伏電站上空的運程，明確云的數(shù)量、厚度、灰度和氣候風(fēng)向變化情況，依據(jù)現(xiàn)代技術(shù)，加強云圖像的視頻分析，以此確定云的移動速度。此外，要以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，合理預(yù)測當(dāng)?shù)毓夥娬镜倪\行功率，分析其運行概況，優(yōu)化監(jiān)督管理水平。

5結(jié)束語

打造智能化運維模式一方面可充分保證光伏電站運行和維護(hù)的質(zhì)量，另一方面也可有效降低運行和維護(hù)過程中的成本投入。同樣重要的是，工作人員可動態(tài)監(jiān)控電站逆變器等重要設(shè)備的運行情況，對可能出現(xiàn)的故障做好預(yù)防預(yù)警工作。智能化運維系統(tǒng)能夠有效減少電站運行中的能耗，全面保障電站發(fā)電的效率?，F(xiàn)階段，我國十分重視光伏電站的建設(shè)與發(fā)展。光伏行業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中成為極為重要的產(chǎn)業(yè)。采取有效措施提高光伏電站智能化運行與維護(hù)水平，能夠加快我國經(jīng)濟(jì)前行腳步，對和諧社會的構(gòu)建及現(xiàn)代人生活品質(zhì)的改善有著積極的現(xiàn)實意義。

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