摘要：本文介紹了光伏電站應用智能運維技術的現狀，分析了該智能運維技術在光伏電站中的重要作用，分析了該技術在光伏電站未來發展中的作用和未來發展方向。

   關鍵詞:光伏電站；智能運維技術；光伏運維云平臺；分布式光伏；

引言

   近年來，隨著我國經濟的快速發展，人們對電力的需求正在迅速增長。同時，由于環境治理形式更加嚴峻，能源危機日益嚴重，我國也加強了光伏電站等新能源電站的建設，表明光伏電站數量和建設規模的不斷擴大。同時，隨著光伏發電技術的不斷進步，在提光伏電站發電量的同時，也促進了光伏智能運維技術的發展和應用。本文簡要分析了該技術的應用現狀及相應的管理技術及其發展方向。

1、智能運維技術現狀分析分析

   在目前的光伏電站中，光伏監測的要求通常是通過配置一個功能相對較弱的局部監測系統來滿足的，但這種監測方案只能實現光伏電站的單獨監測，而不能及時向集團投資者提供電站投資和建設的所有信息。此外，在這種方案下，也會導致電站運行統計數據不全面的問題。當這些數據通過電子文檔提交給管理者時，也會導致管理者無法直觀地分析數據。此外，在上述監控系統的運行中，很難及時準確地發現電站運行中的故障信息，這就要求運維人員在當地監控平臺上閱讀和申報電站故障信息。這樣不僅勞動力量大，勞動力成本，而且故障響應速度慢，影響系統的正常運行。特別是對于通常建在偏遠地區的光伏電站，由于運維人員經驗不足和操作不規范，在運行中容易發生安全事故。

   針對上述光伏電站的監測現狀，結合先進的大數據、云存儲、網絡技術和計算機技術，在光伏運維云平臺上建立了光伏電站運維管理系統，并將上述系統應用于光伏電站的管理終端，可通過100GW+電站接入實現對所有電站的集中控制。此外，通過該管理系統的應用，可以確保電力設備的管理在完整的管理平臺上進行，確保工作的標準化，也可以在該平臺上進行標準化的運行和維護團隊的建設和發展，提電站的運行效率，降低運行成本。同時，該系統的應用還可以提電力設備資產管理的透明度，實現發電站地位的實時控制，作為決策的重要依據，促進光伏發電站資產價值的提。

2、智能運維管理技術分析

   智能運維管理技術應用于光伏電站，可從時間、空間、設備等維度進行監控，重點進行維護、管理、分析、判斷、評價、報警管理，重點進行光伏電站績效評價指標。具體來說，通過該技術的應用，首先可以判斷光伏電站的施工質量，重點是分析和判斷其施工質量是否符合標準和設計要求。二是可以自動檢測電站運行中的隱患，確保及時發現，及時向業主匯總檢測結果，并在此結果的基礎上分析確定故障的類型和位置。第三，通過該技術獲得的數據也可以結合地理環境和氣候特點來預測發電量，然后在預測結果的基礎上確定更好的阻塞性和耐受性除塵方法，大大縮短經濟周期，降低成本，提收入。第四，將該技術與未來的網絡信息共享相結合，在綜合分析電站信息和氣象值預測數據的基礎上，結合互聯網、云計算等技術預測局部瞬時功率和未來時間的發電，提能量調度的精細化。第五，通過該技術為運營、維護和管理人員提供更完整的數據和差異化、方便的服務。第六，通過本技術提供的數據，便于光伏電站的后續設計和建設、設備規劃和新設備的訪問，也為系統和設備的維護、更新和早期故障預測提供了依據。

3、智能運維技術的發展方向

   物聯網是因為它可以在基本的Internet框架中建立物與物之間的連接，共享和擴展信息。因此，設備和設施可以在終端操作中不受限制地建造和使用，相關操作可以自動化。發布訂單，分析和處理參數。它在分析電力系統的穩定性和更大程度的剃須方面具有很大的技術優勢。以多設備智能為代表的智能物聯網網絡系統也在逐步建立。下面將分別討論這些問題。

3.1智能電網的物聯網系統結構

   輸變電設備應實時檢查運行狀態，并測試相關關鍵部件的壽命。其中，智能和自動化物聯網技術框架的使用可以繼續依靠計算機技術的更新和相應的物聯網架構的改進，從而在長期發展的基礎上騰飛智能網絡的功能。

3.2在輸變電設備狀態下的應用

   在輔助鏈路中，傳輸和電力變換設備的狀態檢測及相關維護工作主要是基于感知層完成相應的程序。其中，不同類型和類型的傳感器安裝在塔和其他設備中。在不同的工作條件下收集當前傳輸線的特征參數，并通過實時傳輸進行網絡注冊和分析。根據作者的意見，相關輸電線路的在線監測業務可以準備風向偏差監測、圖像視頻監測、微氣象監測等海拔準時參數。

   目前，電源主要依靠太陽能，其他研究機構研究了壓電磁能的提取，發現效果并不理想。因此，有必要從新的角度提溫和低溫下的能量存儲容量，優化電源模式，提整個系統的電源容量。二是監測變壓器設備的狀況。物聯網技術與變電站配置中的智能兼容性，因此，在實際應用水平上，應以電廠的智能運維為指導，并在此基礎上進行推廣。成本可控，操作維護方便。感知層主要反映在過程層中，因此應用層必須對應工作站的控制層。

3.3輸變電設備全壽命周期管理

   資產計劃和設計以長期利益為基礎，以實現經濟利益為基礎，降低資產生命周期成本。電網資產的生命周期管理是為了實現安全管理，從而實現資產管理的結合。根據中國的基本國情，分析了電網公司在工業市場的技術和市場特點。通過不斷總結實踐管理經驗，滿足新的發展需求。此外，物聯網技術的使用還可以監控能源設備的全景狀態信息，并關聯其屬性來評估其使用壽命，從而為其周期成本和其他條件提供更有效的輔助功能。同時，還可以有效地關聯能源資產的生命周期，從而提設備診斷過程的真實性和準確性。它還有利于科學管理的制造和安裝階段。

   在實際應用中，物聯網技術可以收集各種關于變電站設備的信息，包括環境和測試。通過統計科學方法，分析了設備的現狀和未來的發展因素，形成了基于物聯網技術的設備風險評估方法。結合能量傳輸和轉換設備的狀態特性，結合一定的理論數據，形成了有效的評價方法，并建立了完整的文件。

4、介紹安科瑞分布式光伏運維云平臺

4.1概述

          AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監控光伏站的逆變器設備、氣象設備和攝像頭設備，幫助用戶管理分散在各地的光伏站。主要功能包括：現場監控、逆變器監控、發電統計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環境監控、設備檔案、操作維護管理、角色管理。通過WEB端和APP端訪問平臺，用戶可以及時掌握光伏發電效率和發電效率。

4.2應用場所

   目前，我國的兩種分布式應用場景是：農村屋頂的家用光伏和工商企業屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發展迅速。

4.3系統結構

   逆變器和多功能電力計量儀器安裝在光伏變電站，收集的數據通過網關上傳到服務器，數據集中存儲和管理。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲取分布式光伏電站和逆變器的運行情況。平臺的整體結構如圖所示。

4.4系統功能

          AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據權限范圍監視分布在區域內各建筑的光伏電站的運行狀態（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態、發電功率曲線、是否并網、當前發電量、總發電量等信息）。

4.4.1光伏發電

4.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發電功率。

●累計日、月、年發電量及發電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發電量

4.4.1.2電站狀態

●電站狀態展示當前光伏電站發電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。

●攝像頭實時監測現場環境，并且接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

4.4.1.3逆變器狀態

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發電量及發電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線。

●直流側電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢。

4.4.1.4電站發電統計

●展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。

4.4.1.5逆變器發電統計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發電量統計報表

4.4.1.6配電圖

●實時展示逆變器交、直流側的數據。

●展示當前逆變器接入組件數量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●展示逆變器型號及廠商。

4.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

4.4.2事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。

●短信日志：查詢短信推送時間、內容、發送結果、回復等。

●平臺運行日志：查看儀表、網關離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內容，發生時間以及確認狀態。

4.4.3運行環境

●視頻監控：通過安裝在現場的視頻攝像頭，可以實時監視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

4.5系統硬件配置

4.5.1交流220V并網

   交流220V并網的光伏發電系統多用于居民屋頂光伏發電，裝機功率在8kW左右。

   部分小型光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

4.5.2交流380V并網

   根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》，8kW~400kW可380V并網，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點380V并網，以當地電力部門的審批意見為準。這類分布式光伏多為工商業企業屋頂光伏，自發自用，余電上網。分布式光伏接入配電網前，應明確計量點，計量點設置除應考慮產權分界點外，還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術要求符合DL/T448的相關規定，以及相關標準、規程要求。電能表采用智能電能表，技術性能應滿足國家電網公司關于智能電能表的相關標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集系統，實現用電信息的遠程自動采集。

   光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然后接入企業380V電網，實現自發自用，余電上網。在380V并網點前需要安裝計量電表用于計量光伏發電量，同時在企業電網和公共電網連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業上網電量，數據均應上傳供電部門用電信息采集系統，用于光伏發電補貼和上網電量結算。

   部分光伏電站并網點需要監測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。部分光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能，系統圖如下。

   這種并網模式單體光伏電站規模適中，可通過云平臺采用光伏發電數據和儲能系統運行數據，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

4.5.310kV或35kV并網

   根據《國家能源局關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項通知》（國發新能〔2019〕49號），對于需要國家補貼的新建工商業分布式光伏發電項目，需要滿足單點并網裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網運行安全技術要求的前提下，通過內部多點接入配電系統。

   此類分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓后接入電網。由于裝機容量較大，可能對公共電網造成比較大的干擾，因此供電部門對于此規模的分布式光伏電站穩控系統、電能質量以及和調度的通信要求都比較。

   光伏電站并網點需要監測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。

   上圖為一個1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據情況可不設置)，后經過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網。由于光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設備比較多，主要如下表：

5、結語

   在目前我國相關政策的支持下，光伏市場中表現出了搶裝潮的發展趨勢，表現出光伏電站的建設數量不斷增多和建設規模的擴大，覆蓋范圍也更加廣泛，同時也在結合目前先進的技術來推動光伏電站向智能化方向發展。尤其是針對智能運維技術的應用，基于智能運維平臺，在融入多種新技術、設備以及方案等同時，推動光伏電站向未來的數字化和智能化電站，以及全球自動化運維等方向發展。

【參考文獻】

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