DQZHAN技術(shù)訊：基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏電站運維云平臺的研究

 摘要：文章在對目前光伏電站中應(yīng)用智能運維技術(shù)的現(xiàn)狀進行介紹之后，分析此智能運維技術(shù)在光伏電站中應(yīng)用的重要作用，并分析此技術(shù)應(yīng)用對于光伏電站未來發(fā)展所起到的作用以及未來發(fā)展方向。

引言

  近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于電能的需求在快速增長，同時由于環(huán)境治理形式更加嚴峻以及能源危機日益嚴重，我國也加大了對光伏電站等新能源電站的建設(shè)力度，表現(xiàn)出光伏電站數(shù)量的不斷增多以及建設(shè)規(guī)模的不斷擴大。同時隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進步，在提高光伏電站發(fā)電量的同時，也推動了光伏智能運維技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。文章就針對此技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和相應(yīng)的管理技術(shù)及其發(fā)展方向進行簡要分析。

1、智能運維技術(shù)現(xiàn)狀分析

  在目前的光伏電站中，通常是通過一套功能相對較弱的局部監(jiān)測系統(tǒng)的配置來滿足光伏監(jiān)測的要求，但是此種監(jiān)測方案只可以實現(xiàn)對光伏電站的單獨監(jiān)控，而無法實現(xiàn)將電站投資和建設(shè)的所有信息向集團投資者及時提供。而且在此種方案下，還會造成電站運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)不**的問題，將這些數(shù)據(jù)通過電子文檔的方式向管理者提交時，也會造成管理者無法直觀分析數(shù)據(jù)的問題。此外，上述監(jiān)控系統(tǒng)的運行中，針對電站運行中的故障信息也難以及時和準確的發(fā)現(xiàn)，這就需要運維人員在本地監(jiān)控平臺上進行電站故障信息的讀取和申報，此種方式不僅具有較大的人工勞動量和較高的人工成本，而且還會造成故障響應(yīng)速度過慢而影響系統(tǒng)正常運行的問題。尤其是針對通常建設(shè)在偏僻地區(qū)的光伏電站來說，在運行中還容易由于運維人員經(jīng)驗不足以及操作不規(guī)范而導(dǎo)致出現(xiàn)**事故等問題。

  針對上述光伏電站的監(jiān)測現(xiàn)狀，結(jié)合目前先進的大數(shù)據(jù)、云存儲以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等在光伏運維云平臺上搭建起光伏電站運維管理系統(tǒng)，在光伏電站的管理終端中應(yīng)用上述系統(tǒng)，可以通過100GW+電站接入來實現(xiàn)對所有電站的集中管控。此外，通過此管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以確保在完整的管理平臺上開展電力設(shè)備的管理工作，保證此工作的規(guī)范性，而且還可以在此平臺上進行規(guī)范化的操作和維修團隊的構(gòu)建和發(fā)展，實現(xiàn)電站運行效率的提升以及運行成本的降低。同時，通過此系統(tǒng)的應(yīng)用還可以提升電力設(shè)備資產(chǎn)管理的透明度，實現(xiàn)對發(fā)電站地位的實時控制，在深入挖掘電站運行數(shù)據(jù)的同時，作為決策的重要依據(jù)，推動光伏電站資產(chǎn)價值的提升。

2、智能運維管理技術(shù)分析

  在光伏電站中應(yīng)用智能運維管理技術(shù)，可以在電站運行中，從時間、空間、設(shè)備等多個維度上開展監(jiān)控工作，重點是可以開展維護、管理、分析、判斷以及評價和報警等管理工作，而且在上述分析時重點以光伏電站的績效評價指標來開展。具體地說，通過此技術(shù)的應(yīng)用，一是可以對光伏電站的建設(shè)質(zhì)量進行判斷，重點是分析判斷其建設(shè)質(zhì)量是否滿足標準以及設(shè)計要求。二是可以對電站運行中的隱患進行自動檢測并確保及時發(fā)現(xiàn)，將檢測結(jié)果進行匯總向業(yè)主及時進行報告，而且在此結(jié)果的基礎(chǔ)上來對故障的類型和位置進行分析和確定。三是通過此技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)，還可以結(jié)合地理環(huán)境和氣候特點來對發(fā)電量進行預(yù)測，然后在預(yù)測結(jié)果基礎(chǔ)上來對較佳的阻塞程度和耐受性的除塵方法進行確定，較大化地縮短經(jīng)濟周期以及降低成本，實現(xiàn)收益的提升。四是將此技術(shù)與未來的網(wǎng)絡(luò)信息共享進行結(jié)合，在綜合分析電站信息以及氣象數(shù)值預(yù)報數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)來預(yù)測局部瞬時功率以及未來時間的發(fā)電量，實現(xiàn)能量調(diào)度精細化程度的提升。五是通過此技術(shù)來向運行、檢修以及管理人員提供更為完整的數(shù)據(jù)和差異化、便捷的服務(wù)。六是通過此技術(shù)提供的數(shù)據(jù)，便于后續(xù)開展光伏電站的設(shè)計建設(shè)、設(shè)備的規(guī)劃以及新設(shè)備的接入，同時也為系統(tǒng)和設(shè)備的維護、更新以及故障早期預(yù)判等提供依據(jù)。

3、智能運維技術(shù)的發(fā)展方向

  物聯(lián)網(wǎng)是因為它可以建立物與物之間的連接，并在基本的Internet框架共享和擴展信息。因此，可以不受限制地在終端操作中建造和使用設(shè)備和設(shè)施，并且可以以完全自動化的方式執(zhí)行相關(guān)操作。訂單下達以及參數(shù)分析和處理。它在分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和較大程度的剃刮方面具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。以多設(shè)備智能為代表的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也在逐步建立。這些將在下面分別討論。

3.1針對智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

  輸變電設(shè)備須對運行狀態(tài)進行實時檢查并對相關(guān)關(guān)鍵組件進行壽命測試。其中，智能和自動化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的使用可以持續(xù)依賴計算機技術(shù)的更新和相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的改進，從而在長期發(fā)展的基礎(chǔ)上騰飛智能網(wǎng)絡(luò)的功能。

3.2在輸變電設(shè)備狀態(tài)中的運用

  輔助鏈路中傳輸和電力變換設(shè)備的狀態(tài)檢測以及相關(guān)的維護工作主要是基于感知層來完成相應(yīng)的程序。其中，在塔和其他設(shè)備中實現(xiàn)并安裝了不同類型和類型的傳感器。收集當前傳輸線不同工作條件下的特征參數(shù)，并通過實時傳輸進行網(wǎng)絡(luò)注冊和分析。根據(jù)作者的意見，相關(guān)輸電線路的在線監(jiān)測業(yè)務(wù)已經(jīng)能夠完全編制高海拔準時參數(shù)，例如風(fēng)向偏差監(jiān)測，圖像和視頻監(jiān)測以及微氣象監(jiān)測。

  目前，電源主要依靠太陽能，其他研究機構(gòu)對高壓電磁能的提取進行了研究，發(fā)現(xiàn)效果不理想。因此，有必要從新的角度出發(fā)，提高高溫和低溫下的能量存儲容量，并優(yōu)化電源模式以提高整個系統(tǒng)的電源容量。其次，監(jiān)視變壓器設(shè)備的狀況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與變電站配置中的智能兼容，因此，在實際應(yīng)用水平上，應(yīng)以電廠的智能運維為指導(dǎo)，并在此基礎(chǔ)上進行推廣。成本可控，操作維護方便。感知層主要反映在過程層中，因此應(yīng)用層須對應(yīng)于工作站的控制層。

3.3輸變電設(shè)備全壽命的周期管理

  基于長期利益，基于多種因素的資產(chǎn)計劃和設(shè)計將基于實現(xiàn)經(jīng)濟利益而減少資產(chǎn)生命周期的成本。電網(wǎng)資產(chǎn)的生命周期管理是為了實現(xiàn)**管理，因此實現(xiàn)資產(chǎn)管理的結(jié)合。根據(jù)中國的基本國情，分析了工業(yè)市場中電網(wǎng)公司的技術(shù)和市場特征。通過不斷總結(jié)實踐管理經(jīng)驗，以滿足新的發(fā)展需求。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用還可以監(jiān)視能源設(shè)備的全景狀態(tài)信息，并關(guān)聯(lián)其屬性以評估其使用壽命，從而為其周期成本和其他條件提供較有效的輔助功能。同時，您還可以有效地關(guān)聯(lián)能源資產(chǎn)的生命周期，從而提高設(shè)備診斷過程的真實性和準確性。它還有利于科學(xué)管理的制造和安裝階段。

  在實際應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以收集有關(guān)變電站設(shè)備的各種信息，包括環(huán)境和測試。通過統(tǒng)計科學(xué)方法，分析了設(shè)備的現(xiàn)狀和未來發(fā)展因素，以形成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備風(fēng)險評估方法。通過使用新的傳感器和其他技術(shù)手段，結(jié)合能量傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的狀態(tài)特性，結(jié)合一定的理論數(shù)據(jù)，形成了有效的評估方法，并建立了完整的文件。