權(quán)逶

摘要：隨著社會發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對能源的需求量增加，現(xiàn)階段，從光伏電站運(yùn)維角度出發(fā)，在光伏電站智能技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化運(yùn)維技術(shù)的實(shí)施，分析智能化運(yùn)維技術(shù)在光伏電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光伏電站;智能;運(yùn)維技術(shù);實(shí)施措施;分析

引言

光伏電站存在組件隨時(shí)間變化性能衰減導(dǎo)致發(fā)電效能下降，存在建設(shè)期施工問題導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備故障，存在項(xiàng)目選址不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)電量與設(shè)計(jì)預(yù)期偏差較大，運(yùn)營過程中組件受環(huán)境影響表面臟污影響發(fā)電效能，部分設(shè)備老化失效導(dǎo)致故障等問題，光伏電站的運(yùn)維工作主要解決上述問題。目前光伏電站普遍運(yùn)維工作有遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)表制作、運(yùn)行分析、設(shè)備維護(hù)、故障處理等，這種傳統(tǒng)的運(yùn)維方式存在運(yùn)營人員專業(yè)能力提升較慢、運(yùn)維效率較低、監(jiān)控方式簡單、智能分析少、運(yùn)維被動(dòng)維護(hù)、故障后檢修等較多問題。加之光伏電站設(shè)備數(shù)量多、占地面積大，導(dǎo)致光伏設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，故障排查時(shí)間較長。一些隱性的設(shè)備故障，運(yùn)維人員無法對故障進(jìn)行前期的預(yù)判、無法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。光伏電站智能化精益運(yùn)檢管理能夠提升運(yùn)維效率、降低運(yùn)維成本，提高系統(tǒng)發(fā)電量和確保電站運(yùn)行安全，提升運(yùn)維質(zhì)量，在電站整個(gè)運(yùn)營壽命周期實(shí)現(xiàn)高收益。

1光伏電站智能化運(yùn)維技術(shù)概述

光伏電站是指一種利用太陽光能、采用特殊材料諸如晶硅板、逆變器等電子元件組成的發(fā)電體系，與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。早在1969年世界上第一座太陽能發(fā)電站誕生于法國，至此以后太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在全球蔓延。光伏電站智能化運(yùn)維技術(shù)主要是采用集中統(tǒng)一的運(yùn)營管理，減少光伏電站值守人員的投入、實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無人運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復(fù)，結(jié)合無線通信網(wǎng)絡(luò)中的云計(jì)算對大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，讓電站的運(yùn)維管理變得簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化?？偟膩碚f，光伏電站運(yùn)維智能化管理可實(shí)現(xiàn)對電站遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制、遠(yuǎn)程智能運(yùn)維管理、發(fā)電效率分析及優(yōu)化服務(wù)、電站資產(chǎn)的評估等，可提高發(fā)電效率、減少維護(hù)成本、增加系統(tǒng)收益，給光伏電站的安全、智能發(fā)電，高效方便打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2光伏電站智能化建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容分析

智能光伏電站在中控室設(shè)置過程中，其屬于站級數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)。特別是在光伏區(qū)和設(shè)備區(qū)進(jìn)行若干個(gè)子通信設(shè)備設(shè)置完成之后，可以實(shí)現(xiàn)與中控室相互之間的有效連接。中控室在接受到相應(yīng)信號之后，可以與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳，并且將這些符合實(shí)際要求的數(shù)據(jù)全部都儲存到云平臺當(dāng)中。運(yùn)維管理人員可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，通過PC終端科學(xué)合理的利用，對這些儲存的信息進(jìn)行調(diào)取和分析。該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3智能技術(shù)在光伏電站運(yùn)維管理中的應(yīng)用

3.1自動(dòng)化管理監(jiān)控工作

在實(shí)際工作運(yùn)維中，需結(jié)合核心組件的數(shù)據(jù)進(jìn)行端程數(shù)據(jù)的控制，借助SQL的數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，重視智能化光伏電站功能的體系性，以確保服務(wù)對接、服務(wù)數(shù)據(jù)、服務(wù)方法均能達(dá)到標(biāo)注需求。通過使用“云網(wǎng)端”的數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)行管理控制，以確保主體操控管理技術(shù)、信息采集管理技術(shù)、信息收集管理技術(shù)以及項(xiàng)目通訊問題均能得到優(yōu)化解決，有利于提高采集的效率。在主端程數(shù)據(jù)的控制與測算中，需確保集控?cái)?shù)據(jù)都能落實(shí)到輔助服務(wù)層的庫存當(dāng)中。通過對各個(gè)信息站點(diǎn)的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行核查，并借助以太網(wǎng)的信息傳輸機(jī)制進(jìn)行站點(diǎn)數(shù)據(jù)調(diào)控，從而落實(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蛥f(xié)調(diào)性價(jià)值。同時(shí)，在項(xiàng)目管理中，需對操作數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，借助有效的故障決策辦法和管理辦法進(jìn)行過程評價(jià)，以確保項(xiàng)目傳輸、信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。另外，由于輔助輔助對主控制端程的數(shù)據(jù)匯總、站點(diǎn)數(shù)據(jù)整合有直接性影響，因此，需結(jié)合項(xiàng)目監(jiān)督辦法和項(xiàng)目控制辦法進(jìn)行實(shí)踐處理，確保局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)的傳遞極具“有效”和“協(xié)調(diào)”的使用價(jià)值。最后，需根據(jù)管理形式進(jìn)行體系決策、管理，借助協(xié)調(diào)性的發(fā)展模式進(jìn)行監(jiān)控控制和發(fā)展控制，有利于提高信息隔離的作用。總的來說，通過項(xiàng)目自查和診斷的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)控，并借助通訊控制和項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)行末班信息的優(yōu)化，進(jìn)而提高診斷項(xiàng)目的精準(zhǔn)度。

3.2推動(dòng)光伏增效創(chuàng)新業(yè)務(wù)

針對提高光電轉(zhuǎn)化效率和維護(hù)組件清潔的問題進(jìn)行深入探討和研究，探索光伏電站超親水無機(jī)自潔涂層技術(shù)在電站中的應(yīng)用，在光伏組件表面形成一層由無機(jī)物組成的一種超親水薄膜，這種薄膜常溫即可硬化，與光伏組件表面緊密結(jié)合，并且在形成上不會發(fā)黃劣化，使組件具有超親水性、卓越的自潔功能和抗靜電性等特性，見圖2，能夠?qū)崿F(xiàn)光伏組件的少清洗或不清洗狀態(tài)，減少組件污穢，使光伏組件保持良好的透光率，以獲得較多的太陽輻射。通過長期的數(shù)據(jù)分析對比，該技術(shù)提升了組件的光電轉(zhuǎn)換效率，維持了組件的清潔度，實(shí)現(xiàn)2%～3%的發(fā)電量提升。

3.3引入電力載波通訊技術(shù)

在設(shè)計(jì)階段，對現(xiàn)有光伏發(fā)電部分進(jìn)行智能化改造，使傳統(tǒng)的逆變器成為一個(gè)集電力變換、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境自適應(yīng)為一體的智能控制器，成為電站神經(jīng)末梢與區(qū)域控制中心;其次，引入PLC電力載波通訊技術(shù)（powerlinecarriercommunication，PLC）替代RS485，傳輸速率從RS485能達(dá)到的9.6Kbps（最大也只能19.2Kbps）大大提升到200Kbps，其優(yōu)勢包括：

（1）在施工方面，PLC技術(shù)借用交流線做通道，不需額外布線，節(jié)省通訊線纜和施工費(fèi)用;而傳輸RS485方案施工復(fù)雜，需挖溝埋線纜。（2）PLC方案借用交流線做通道，可靠性高，若器件損壞，僅更換故障單板即可，可維護(hù)性好;而傳輸RS485方案工程接線易出錯(cuò)，中間斷鏈影響局部通信，線纜斷線后，需挖溝更換，可維護(hù)性差。（3）PLC技術(shù)使整個(gè)電站形成融合語音與視頻通信、便于快速靈活部署、免維護(hù)的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，鋪設(shè)電站信息流通的“高速公路”。（4）為利用大數(shù)據(jù)分析與挖掘引智等技術(shù)對上傳至云端數(shù)據(jù)庫完整的電站信息進(jìn)行智能化管理提供了通訊保障，以實(shí)現(xiàn)對電站性能的優(yōu)化。

4智能運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展方向

當(dāng)前數(shù)據(jù)運(yùn)維操作仍有諸多操作方面的問題，必須采用有效的方案進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并結(jié)合集成模擬、智能操控、機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)行站點(diǎn)運(yùn)營方法，有效保證各類技術(shù)處理規(guī)則均能達(dá)到相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)需求。同時(shí)，需根據(jù)有效的監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的管理技術(shù)運(yùn)營方法，采用精準(zhǔn)定位的設(shè)計(jì)操作進(jìn)行功能優(yōu)化，以期提高整體數(shù)據(jù)測算功能的兼容性。特別需要注意對目標(biāo)的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行定位管理，保證智能化算法能夠清晰呈現(xiàn)光伏電站的基本工作模式，有利于提高整體設(shè)計(jì)思路的綜合管理目標(biāo)。例如，AlphaGo技術(shù)正利用神經(jīng)元管理模式的數(shù)據(jù)評測方法，借助自動(dòng)化的管控技術(shù)進(jìn)行管理與設(shè)計(jì)，從而提高主體工作的功能效益。

結(jié)語

智能光伏電站在建設(shè)以及運(yùn)維管理過程中，需要該電站相互之間的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，并且實(shí)現(xiàn)高效的計(jì)算和處理。這樣不僅有利于為光伏電站智能運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性提供保障，而且還能夠保證運(yùn)維效果。

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