光伏電站智能運(yùn)維發(fā)展趨勢(shì)研究

趙東閣

山東昱興電力有限公司 山東東營(yíng) 257000

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使我國(guó)各行業(yè)發(fā)展非常迅速。光伏能源作為取之不盡用之不竭的天然清潔能源，將在未來(lái)的新能源開(kāi)發(fā)中成為首選的新能源，太陽(yáng)能資源將以其無(wú)盡開(kāi)采、無(wú)污染等特性成為未來(lái)其他非可再生、污染性能源的替代品，在未來(lái)將得到全球各國(guó)的重視。

1 光伏電站智能化運(yùn)維管理系統(tǒng)功能

要實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站的智能化運(yùn)維管理，必須建立智能化的運(yùn)維系統(tǒng)。智能化的運(yùn)維系統(tǒng)是一個(gè)集分析、判斷、評(píng)價(jià)等為一體的系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)日常指標(biāo)的評(píng)價(jià)，使電站設(shè)備處于多維的監(jiān)控狀態(tài)，能對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行日常監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中老化和存在問(wèn)題的組件，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)資源進(jìn)行分析評(píng)價(jià)、提供解決方案，若發(fā)生系統(tǒng)故障可及時(shí)發(fā)出告警，并自動(dòng)進(jìn)行處理。智能化運(yùn)維管理系統(tǒng)主要功能包括以下幾個(gè)方面：（1）監(jiān)控電站的建設(shè)情況，比對(duì)在建工程質(zhì)量和數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，判斷分析監(jiān)控工程是否達(dá)標(biāo)。（2）系統(tǒng)進(jìn)行故障自檢，若發(fā)現(xiàn)隱患會(huì)及時(shí)向業(yè)主上報(bào)電站的體檢分析報(bào)告，并對(duì)故障位置進(jìn)行精確定位，判斷故障類(lèi)型，提出解決方案。（3）綜合考慮光伏電站的地理環(huán)境和天氣狀況等所有情況，全方位搜集數(shù)據(jù)形成知識(shí)庫(kù)，推薦合適的防阻塞和除塵方案，合理規(guī)劃投入成本，幫助電站制定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行周期，確保電站收益最大化。（4）通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互通共享，主動(dòng)收集分析周邊光伏電站信息和光照信息，在數(shù)字信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的支持下預(yù)測(cè)電站瞬時(shí)功率和年發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)電站發(fā)電量的精細(xì)化管理。（5）給光伏電站的技術(shù)人員提供差異化的數(shù)據(jù)支持和服務(wù)，保證電站的全面、快捷高效運(yùn)行。（6）智能化管理技術(shù)可以為未來(lái)電站的設(shè)計(jì)規(guī)劃和設(shè)備管理提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，保證新設(shè)備在投入、使用和維護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行最佳匹配。

2 光伏電站智能監(jiān)控

在智能監(jiān)控機(jī)制中，要想從根本上維護(hù)其應(yīng)用價(jià)值，就要對(duì)光伏系統(tǒng)中的不同部件進(jìn)行綜合分析，有效發(fā)揮相應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，從組件功率優(yōu)化器輸出過(guò)程出發(fā)，確保能建立組串結(jié)構(gòu)、電纜電參數(shù)檢測(cè)機(jī)制等，從而完善開(kāi)關(guān)柜調(diào)節(jié)至逆變器的效率和應(yīng)用水平。需要注意的是，結(jié)合智能監(jiān)控項(xiàng)目的應(yīng)用要點(diǎn)可知，利用人工處理、直升機(jī)設(shè)備、軌道式紅外成像體系和視頻監(jiān)測(cè)移動(dòng)平臺(tái)就能建立相應(yīng)的控制系統(tǒng)，利用定時(shí)或者是實(shí)時(shí)前后板監(jiān)測(cè)，相對(duì)應(yīng)的，軌道式紅外成像或者是視頻監(jiān)測(cè)移動(dòng)平臺(tái)主要是利用大型電站組件進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理，將相應(yīng)支架固定在安裝的鋼纜軌道中。另外，要建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)備技術(shù)參數(shù)臺(tái)賬，通過(guò)智能監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)隱含的缺陷，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，讓好的設(shè)備更好。

3 智能材料

在光伏電站智能化發(fā)展體系中，智能材料是基礎(chǔ)要素，目前較為常見(jiàn)的就是噴涂在光伏玻璃表面的智能材料，能形成透明自動(dòng)清理的保護(hù)膜，不僅僅能有效增加光伏組件玻璃的透光率，也能一定程度上催化分解表面的有機(jī)物，加之材料本身具有超親水性和防靜電性能，因此其自身自清處理功效較好，能從根本上保證組件發(fā)電量滿足實(shí)際要求。

4 光伏電站智能運(yùn)維管理

光伏電站智能運(yùn)維相關(guān)管理措施在落實(shí)過(guò)程中，需要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，這樣才能夠保證最終的運(yùn)維管理效果。首先，系統(tǒng)需要體電站在生產(chǎn)過(guò)程中的一系列計(jì)劃，其中包括一些上網(wǎng)電量的預(yù)算、發(fā)電量的具體預(yù)算等，這些計(jì)劃都需要經(jīng)過(guò)相對(duì)應(yīng)的申請(qǐng)、審批以及批準(zhǔn)之后，才能夠落實(shí)。其次，系統(tǒng)可以提供供電站的基本發(fā)電量，同時(shí)還能夠提供標(biāo)桿在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的等效利用小時(shí)數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以直接用到電站對(duì)標(biāo)當(dāng)中，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。另外，系統(tǒng)在日常運(yùn)作過(guò)程中，可以提供相對(duì)應(yīng)的值班記錄、運(yùn)行日志等，這些都是在智能運(yùn)維過(guò)程中必不可少的重要因素條件。電站在運(yùn)行時(shí)，這些信息都是其中的基本內(nèi)容，缺一不可，同時(shí)這些信息與設(shè)備管理之間也具有一定的緊密聯(lián)系。除此之外，光伏電站系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備有效的資產(chǎn)管理。系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)檔案的統(tǒng)一化，保證設(shè)備的各種資料和信息具有一定的完善性和全面性。與此同時(shí)，在針對(duì)一些備品或者是備件進(jìn)行管理時(shí)，系統(tǒng)大多數(shù)情況下都會(huì)比較支持物資信息以條碼掃描的方式,錄入檔案中。這樣不僅有利于對(duì)這些信息資源進(jìn)行有效的調(diào)取和查詢(xún)，而且還能夠?yàn)楣?yīng)商提供有效的基礎(chǔ)檔案信息。最后，系統(tǒng)權(quán)限的管理具有非常重要的影響[1]。

5 光伏電站智能運(yùn)維發(fā)展趨勢(shì)

在國(guó)家能源發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)的時(shí)代背景下，為了有效提升電站管理效率，要將安全性、穩(wěn)定性以及可調(diào)度性等作為關(guān)鍵，真正建立多能互補(bǔ)的中高壓交流、直流電站。相關(guān)部門(mén)要結(jié)合技術(shù)要求，積極克服光伏組件耐壓參數(shù)，確保其能滿足承壓要求。另外，結(jié)合新技術(shù)、新材料和新設(shè)備等項(xiàng)目，促進(jìn)光伏電站智能化運(yùn)維管理的全面進(jìn)步。目前，借助集中式光伏電站、組串式光伏電站能有效實(shí)現(xiàn)發(fā)電功率的提升，主要采取的是若干臺(tái)匯流設(shè)備并聯(lián)的處理方式，這就會(huì)增加電纜應(yīng)用數(shù)量以及傳輸電流。基于此，相關(guān)技術(shù)部門(mén)要對(duì)其進(jìn)行集中升級(jí)和優(yōu)化，主要是利用最大功率點(diǎn)和MPPT進(jìn)行集中跟蹤，有效整合功率調(diào)節(jié)機(jī)制和高壓隔離項(xiàng)目，確保設(shè)備能為數(shù)據(jù)通訊創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境。在實(shí)際操作中，要將光伏組串和模塊進(jìn)行高壓隔離輸出處理，能借助組串功率單元分析，提升整體光伏組串的耐電壓水平，也能建立多個(gè)組串之間的再串聯(lián)，維護(hù)高壓光伏方陣應(yīng)用效果。除此之外，利用模塊化技術(shù)也能有效提升整體操作效率，確保能將光伏組串功率單元作為根本，將其作為控制對(duì)象，一定程度上維護(hù)儲(chǔ)能操作的實(shí)效性，減少匯流問(wèn)題，真正建立單元化多電平星形分析機(jī)制，確保多能互補(bǔ)效率的最優(yōu)化[2-3]。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，要想提升規(guī)模化處理機(jī)制和智能化應(yīng)用水平，就要整合技術(shù)創(chuàng)新體系，真正發(fā)揮新技術(shù)和新工藝流程的完整性，為智能化發(fā)電廠全面可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。