光伏電站的自動化智能化運維研究

石玉成

摘要：光伏發電是目前使用較為廣泛的一種新能源技術，而且隨著新能源技術的不斷發展，光伏電站的建設數量也在逐年增加，同時也在不斷向規模化的運維方向發展。智能化的運維能準確鑒定并及時消除故障點，因此不斷提高光伏電站的自動化運維能力至關重要。基于此，本文首先簡單的介紹一下自動化智能化運維的重要性，隨后給出自動化智能化運維管理系統的功能，最后對光伏電站自動化智能化運維的發展方向進行分析。以此僅供相關人士進行交流與參考。

關鍵詞：光伏電站;自動化;智能化;運維研究

引言：

隨著我國可持續發展戰略的不斷推進，以及新能源技術的不斷發展，光伏發電得到了迅速的發展，而且光伏電站的數量也越來越多。因此不斷提高光伏電站的發電效率是當前比較重要的一項任務。然而提高光伏電站的運維能力是提高光伏電站發電率的一個重要方法，同時對電站的生產成本和生產過程也有很大影響，還能夠促進光伏電站的智能化管理。因此電站自動化智能化運維技術的研究對光伏電站的發展至關重要。

1.自動化智能化運維的重要性

光伏電站自動化智能化的運維起到“總攬全局”的作用。它可以對整個電站的運行情況進行綜合的分析、判斷和評價，并通過后臺將其運行數據進行分析，對于運行數據異常的設備進行報警處理，及時發現光伏電站中的異常情況并及時解決，從而實現監控整個光伏電站運行設備的作用。

（1）可以發現光發電站運行中的隱藏故障

光伏電站的智能化運維主要采用大數據分析，他能夠對每個設備的運行情況進行分析，一旦發現設備運行狀況與給給出的參考數據超過了偏差允許的范圍內，就會立刻對該設備進行精準定位，同時給出其發生故障的原因和解決方案，極大地提高了檢修速率，從而不斷提高光伏電站的運行水平[1]。

（2）可以對周圍環境進行綜合分析

光伏電站的智能化運維依托大數據建立起了完整的環境數據庫，可以根據周圍的具體環境和數據庫中的數據資源得出最佳的除塵和防阻塞方案，不僅在一定程度上減少了投資成本，而且還大大提高了方案的可行性和可靠性。

（3）可以實現資源共享

各個光伏電站之間都是通過數字信息、云計算等先進信息技術來實現信息聯通，因此可以準確預測各個電站的發電瞬時功率和年產值，以此來不斷提高光伏電站的智能化運維管理。

2.光伏電站自動化智能化運維管理系統的功能

要實現光伏電站運維管理的自動化和智能化，必須建立完善的運維體系。該運維系統應同時設置分析、判斷和評價等功能，通過對日常指標進行有效評價，提示電站各設備應保持多維監控，并能對電力系統實施有效監控，及時發現系統中存在的問題，并根據以往數據和數據庫中的數據資源進行詳細分析，給出有效的處理方案，一旦系統出現故障應報警，系統就可以自動處理。簡而言之，運維系統應包括監測電站、檢測故障、分析周圍環境、實現數據共享以及提供數據支持這五大功能，見下圖一[2]。

（圖一）光伏電站自動化智能化運維管理系統的功能

（1）監測電站。監測電站建設的基本情況，與在建工程質量和數據庫信息進行對比，判斷是否符合標準。

（2）檢測故障。系統對故障進行自我監控，一旦發現隱患，要及時將電站檢測報告上報有關部門，準確查找故障部位，明確故障類型，提出有效的解決方案。

（3）分析周圍環境。綜合考慮光伏電站地理和氣象條件，綜合收集數據形成數據庫，提出有效的防塵、防堵方案，科學規劃投資，制定電站有效運行周期，盡可能提高電站的經濟效益。

（4）實現數據共享。通過與網絡數據共享，收集和研究周邊區域電站的數據信息進行參考研究。在互聯網、云計算和數字技術支持下，有效預測電站年發電量和瞬時發電量，實現發電量精細化管理。

（5）提供數據支持。自動化智能管理技術可以為電站未來規劃和設備管理提供可靠的數據支持，保證新設備投入、使用和維護的優化配置。

3.光伏電站自動化智能化運維的發展方向

新能源建設是當前社會發展的潮流，而且光伏電站正在不斷的進步與發展，因此保障光伏電站安全穩定運行的前提下提高其自動化和智能化運維管理至關重要。目前光伏電站依舊存在著組件耐壓參數較低等問題，因此需要不斷提高組件的耐壓程度，以此來提高光伏電站的承壓能力。而且隨著互聯網技術、大數據、物聯網等技術的廣泛應用和發展，這些方向也必將稱為未來光伏電站自動化智能化運維管理的發展趨勢。

3.1物聯網

物聯網技術中的遠程抄表技術是光伏電站智能化運維的一大發展趨勢，遠程抄表技術能夠更好的實現光伏電站各個設備的全方位監測，能夠提高電站中的各個設備在復雜環境中的運行穩定性，同時還可以對整個電站的體系結構進行優化，并大幅提高電站的發電效率。對于遠程抄表系統中的嵌入式系統而言，主要采用的方法是無線傳感網絡，這種方法不僅能夠有效滿足遠程抄表的目的，同時及智能化和微型化的特點使得電站的監測數據更加可靠。

3.2大數據

大數據可以對光伏電站的智能化運維提供兩大幫助。首先大數據可以建立各個電站之間的轉運數據信息庫，專業研究人員可以根據這些數據對光伏電站進行更好的研究，從而不斷促進光伏電站的自動化智能化運維管理水平。其次大數據通過利用通信技術、計算機軟件等技術來對光伏電站進行監測，從而實現電站運維的數字化和智能化。

3.3互聯網

互聯網技術的運用，能夠推動光伏電站實現對數據的采集、計算和處理，尤其是實現對天氣狀況的實時監控，及時發現電站運行的潛在故障并消除。互聯網技術的應用還能實現光伏電站的一鍵體檢、自動巡檢等服務，滿足不同業務的發展需求，提高任務處理效率，減輕電站管理的壓力[3]。

4.結束語

總而言之，隨著可持續發展戰略的不斷落實和新能源技術的不斷發展，光伏發電技術已經得到了快速的發展，而且光伏電站的建設數量也在不斷的增加。光伏電站的運維能力是提高電站發電效率的一項重要指標，因此在保證光伏電站安全穩定運行的前提下不斷提高其自動化智能化運維管理水平至關重要。因此本文首先從三個角度給出了提高光伏電站智能化運維的重要性，隨后給出智能化運維系統應該具有的五大功能，最后表明光伏電站的未來發展趨勢是與物聯網、大數據以及互聯網等技術的結合發展。

參考文獻：

[1]檀庭方， 李靖霞， 吳世偉，等. 基于"互聯網+"的智能光伏電站集中運維系統設計與研究[J]. 太陽能， 2017， 000（009）：23-28.

[2]邵松， 曹海英. 光伏電站智能運維發展趨勢的探討[J]. 中國科技縱橫， 2017， 000（016）：162-163.

[3]張宗獻. 光伏電站智能運維發展趨勢研究[J]. 低碳世界， 2019， 9（001）：50-51.