光伏电站智能运维与建设解析

光伏电站智能运维与建设解析

黑文智

（中国水电顾问集团双柏开发有限公司云南省675103）

摘要：能源互联网其实主要是指将电力系统作为核心要素，与互联网技术以及一些新能源发电技术进行有效结合。同时，与交通、天气等各种不同的系统进行组合，能源互联网本身具有一定的复杂性，所以在构建时，需要与各个因素条件进行综合考量。在针对能源互联网进行建设的时候，其根本目标是为了能够利用互联网技术，实现可再生能源的合理利用。光伏电站作为太阳能电站的一种，由于稳定性并不是很强，所以需要对其进行有效的运行维护管理。

关键词：光伏电站；智能运维；建设

1智能光伏运维电站定义

光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，为确保发电工作的正常推动，需要对系统进行定期的运维。智能化运维是减少人工的参与，利用智能化软件与技术，在系统使用过程中可以尽早地发现排查故障，并能自动地解决简单的问题，降低运维的成本，提高企业的收入。

2光伏电站智能监控的基本架构分析

智能光伏电站在实际运行过程中，其主要是利用中央间系统、区域监控系统等，这些监控系统在应用时，可以相互建立有效的关系，并且实现协调运作，保证最终的运行效果。其实网络一般都会分为三个部分，其中包括站端局域网、光纤数据专网以及总部集控中心局域网。这些网络在划分完成之后，各自有不同的责任。首先，站端局域网在实际应用时，其主要是针对一些站端采集设备或者是其通讯问题进行落实，保证数据在这一环节当中能够实现有效的采集和使用。光纤数据专网在实际应用时，其主要是对各个监控站端在采集设备以及集控中心主站数据传输过程中的稳定性和有效性进行监督和控制。最后总部集控中心局域网在实际应用过程中，其根本目的是为了保证各个服务器相互之间能够形成协调发展的趋势，同时还能够对监控工作站等一系列设备的通讯状态保持良好的监控。这样不仅能够从根本上保证网络隔离措施的有效落实，而且还能够真正实现集控中心服务器内外网相互之间的有效隔离操作。

在针对各个监控站点进行建设的时候，基本上都是直接由公司总部的集控中心进行网络的有效传输。在整个传输过程中，可以使用电力专网或者是租用一些运营商的VPN等，通过这些方式的利用，不仅有利于保证网络的整体安全性，而且还能够最大限度保证数据在传输过程中的稳定性和准确性。除此之外，构建各个监控电站与公司总部相互之间能够形成有效数据运输的系统，这样不仅能够保证通讯的基本质量，而且通过通讯运营商VPN专线的使用，可以保证传输的整个过程具有安全性和稳定性。

3光伏电站智能运维管理

光伏电站智能运维相关管理措施在落实过程中，需要与实际情况进行结合，这样才能够保证最终的运维管理效果。首先，在生产过程中的一系列计划，其中包括一些上网电量的预算、发电量的具体预算等，这些计划都需要经过相对应的申请、审批以及批准之后，才能够落实。其次，系统可以提供电站的基本发电量，同时还能够提供标杆在实际应用过程中的等效利用小时数。这些数据可以直接用到电站对标当中，保证各项数据的准确性和有效性。另外，系统在日常运作过程中，可以提供相对应的值班记录、运行日志等，这些都是在智能运维过程中必不可少的重要因素条件。电站在运行时，这些信息都是其中的基本内容，缺一不可，同时这些信息与设备管理之间也具有一定的紧密联系。除此之外，光伏电站系统在运作时，可以实现对设备有效的资产管理。系统能够真正实现设备基础档案的统一化，保证设备的各种资料和信息具有一定的完善性和全面性。与此同时，在针对一些备品或者是备件进行管理时，系统大多数情况下都会比较支持物资信息以条码扫描的方式，录入档案中。这样不仅有利于对这些信息资源进行有效的调取和查询，而且还能够为供应商提供有效的基础档案信息。最后，系统权限的管理具有非常重要的影响。系统本身具有非常大的权限管理功能，只有符合验证要求的工作人员才可以对其进行管理。在针对一些不同级别的用户进行管理时，可以结合实际情况，制定出符合这些特殊用户的特殊权限，为运维管理水平的提升提供有效保障。

4光伏电站智能化运维发展过程

4.1自动化

自动化最主要的特征就是减少了大量的人工，在对整个系统的运行与维护中，不用易损的部件，降低维护的成本，对现场存在的问题也不需要专家处理。但是，当前在使用传统的方案，运维过程中还是存在一些问题。

一直以来我国光伏电站都将设备存放于房顶或集装箱顶，由于这些设备较大，在吊装时需要大型机械设备，安装也较复杂，因此成本居高不下；过去使用了很多熔丝去实施组串的防护，这些熔丝设置在汇流箱中，在使用过程中，必须加强对这些熔丝的维护工作，无形中增加了大量的人工；对系统的散热工作一般会依靠外部的风扇来实施，但是风扇在工作时存在很大的缺点，比如防护等级不足，在使用过程中还会发出很大的噪音，维护起来十分繁琐，而且也不够稳定，一旦出现故障将影响整体的效果。

4.2信息化

信息化是借用了计算机作为分析传输的工具，将大量的数据通过网络的形式进行快速的传达，成本低精度准，可靠性强。过去光伏发电设备在进行数据的传输时没有做到很细致，检测时较为粗糙，还会出现不同程度的误差。无论是集中式的还是集散式的逆变器都缺少了组串的监控，导致数据在传输过程中容易出现丢失，据统计检测的精确度要高于3%。况且由于设备种类较多，需要不同生产商生产来提供设备，其在使用方法和操作习惯上也存在差异，这就会导致地电位差的存在，影响接口模块的正常运转。

智能光伏电站在采用信息化的方法时，使用最先进的霍尔传感器，用高频差分算法，能够对组串进行智能化测试，这样检测出的数据可以达到低于0.5%的误差，这样就确保了组串电压和电流信息的准确性，其精度可以达到智能汇流箱的6倍左右。无论组串出现怎样的变化都可以实现动态的监控，一旦出现异常，立即就会定位到故障方位，为专家提供解决方案。

4.3智能运维无人机系统

光伏电站智能运维无人机系统是指利用智能无人机作为载体，通过搭载红外成像相机和可见光成像相机精确全面的采集光伏组件的丰富信息，提供包括组件红外检测、组件表面灰尘检测、组件裂纹破损检测、组件遮挡检测等在内的组件检测。还可搭载计算机智能终端，通過太阳能电池板生成的热信号来确定电池板受损情况，实现在高空对光伏组件热斑效应等问题的检查。光伏电站智能运维无人机系统是对光伏电站进行巡检所应用的无人机、机载任务设备、通信设备及地面保障设备等的总和，通常由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统三部分组成。智能运维无人机将采集到的组串、汇流箱等设备的信息实时图传至地面端，检测内容包括组件灰尘检测、热斑检测、遮挡检测、污垢检测、裂痕检测、不发电检测以及汇流箱温度检测等数据。智能运维无人机系统通过结合可见光数据和红外数据，能快速便捷的检查光伏板表面有无破损、污渍，并通过红外热量信息直观的观察光伏组件工作状态。

结论

智能光伏电站在建设以及运维管理过程中，需要该电站相互之间的运行数据进行有效整合，并且实现高效的计算和处理。这样不仅有利于为光伏电站智能运行的稳定性和安全性提供保障，而且还能够保证运维效果。

参考文献：

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