光伏電站智能化運維技術的分析與應用

權逶

摘要：隨著社會發展，人們生活水平不斷提高，對能源的需求量增加，現階段，從光伏電站運維角度出發，在光伏電站智能技術的基礎上進行智能化運維技術的實施，分析智能化運維技術在光伏電站的應用。

關鍵詞：光伏電站;智能;運維技術;實施措施;分析

引言

光伏電站存在組件隨時間變化性能衰減導致發電效能下降，存在建設期施工問題導致后續設備故障，存在項目選址不當導致發電量與設計預期偏差較大，運營過程中組件受環境影響表面臟污影響發電效能，部分設備老化失效導致故障等問題，光伏電站的運維工作主要解決上述問題。目前光伏電站普遍運維工作有遠程監控、報表制作、運行分析、設備維護、故障處理等，這種傳統的運維方式存在運營人員專業能力提升較慢、運維效率較低、監控方式簡單、智能分析少、運維被動維護、故障后檢修等較多問題。加之光伏電站設備數量多、占地面積大，導致光伏設備在發生故障時難以實現精準定位，故障排查時間較長。一些隱性的設備故障，運維人員無法對故障進行前期的預判、無法實現狀態檢修。光伏電站智能化精益運檢管理能夠提升運維效率、降低運維成本，提高系統發電量和確保電站運行安全，提升運維質量，在電站整個運營壽命周期實現高收益。

1光伏電站智能化運維技術概述

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電體系，與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。早在1969年世界上第一座太陽能發電站誕生于法國，至此以后太陽能光伏發電技術在全球蔓延。光伏電站智能化運維技術主要是采用集中統一的運營管理，減少光伏電站值守人員的投入、實現全自動化無人運行，實現故障的自動發現、自動診斷和自動修復，結合無線通信網絡中的云計算對大數據進行有效的分析，讓電站的運維管理變得簡單化、標準化、專業化、科學化。總的來說，光伏電站運維智能化管理可實現對電站遠程監測和控制、遠程智能運維管理、發電效率分析及優化服務、電站資產的評估等，可提高發電效率、減少維護成本、增加系統收益，給光伏電站的安全、智能發電，高效方便打下堅實的基礎。

2光伏電站智能化建設的相關內容分析

智能光伏電站在中控室設置過程中，其屬于站級數據監控系統中非常重要的環節。特別是在光伏區和設備區進行若干個子通信設備設置完成之后，可以實現與中控室相互之間的有效連接。中控室在接受到相應信號之后，可以與互聯網進行有效連接，實現數據的自動上傳，并且將這些符合實際要求的數據全部都儲存到云平臺當中。運維管理人員可以在任何有網絡的環境下，通過PC終端科學合理的利用，對這些儲存的信息進行調取和分析。該系統的具體結構如圖1所示。

3智能技術在光伏電站運維管理中的應用

3.1自動化管理監控工作

在實際工作運維中，需結合核心組件的數據進行端程數據的控制，借助SQL的數據管理技術進行數據整合，重視智能化光伏電站功能的體系性，以確保服務對接、服務數據、服務方法均能達到標注需求。通過使用“云網端”的數據管理技術進行管理控制，以確保主體操控管理技術、信息采集管理技術、信息收集管理技術以及項目通訊問題均能得到優化解決，有利于提高采集的效率。在主端程數據的控制與測算中，需確保集控數據都能落實到輔助服務層的庫存當中。通過對各個信息站點的數據情況進行核查，并借助以太網的信息傳輸機制進行站點數據調控，從而落實數據傳輸的有效性和協調性價值。同時，在項目管理中，需對操作數據進行監控，借助有效的故障決策辦法和管理辦法進行過程評價，以確保項目傳輸、信息傳輸的穩定性。另外，由于輔助輔助對主控制端程的數據匯總、站點數據整合有直接性影響，因此，需結合項目監督辦法和項目控制辦法進行實踐處理，確保局域網中的數據的傳遞極具“有效”和“協調”的使用價值。最后，需根據管理形式進行體系決策、管理，借助協調性的發展模式進行監控控制和發展控制，有利于提高信息隔離的作用?？偟膩碚f，通過項目自查和診斷的方法進行數據調控，并借助通訊控制和項目實踐進行末班信息的優化，進而提高診斷項目的精準度。

3.2推動光伏增效創新業務

針對提高光電轉化效率和維護組件清潔的問題進行深入探討和研究，探索光伏電站超親水無機自潔涂層技術在電站中的應用，在光伏組件表面形成一層由無機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合，并且在形成上不會發黃劣化，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，能夠實現光伏組件的少清洗或不清洗狀態，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。通過長期的數據分析對比，該技術提升了組件的光電轉換效率，維持了組件的清潔度，實現2%～3%的發電量提升。

3.3引入電力載波通訊技術

在設計階段，對現有光伏發電部分進行智能化改造，使傳統的逆變器成為一個集電力變換、遠程控制、數據采集、在線分析、環境自適應為一體的智能控制器，成為電站神經末梢與區域控制中心;其次，引入PLC電力載波通訊技術（powerlinecarriercommunication，PLC）替代RS485，傳輸速率從RS485能達到的9.6Kbps（最大也只能19.2Kbps）大大提升到200Kbps，其優勢包括：

（1）在施工方面，PLC技術借用交流線做通道，不需額外布線，節省通訊線纜和施工費用;而傳輸RS485方案施工復雜，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，可維護性好;而傳輸RS485方案工程接線易出錯，中間斷鏈影響局部通信，線纜斷線后，需挖溝更換，可維護性差。（3）PLC技術使整個電站形成融合語音與視頻通信、便于快速靈活部署、免維護的高速互聯網絡，鋪設電站信息流通的“高速公路”。（4）為利用大數據分析與挖掘引智等技術對上傳至云端數據庫完整的電站信息進行智能化管理提供了通訊保障，以實現對電站性能的優化。

4智能運維技術的發展方向

當前數據運維操作仍有諸多操作方面的問題，必須采用有效的方案進行科學設計，并結合集成模擬、智能操控、機械設計的進行站點運營方法，有效保證各類技術處理規則均能達到相應的產業需求。同時，需根據有效的監控平臺進行數據優化，構建“互聯網+”背景下的管理技術運營方法，采用精準定位的設計操作進行功能優化，以期提高整體數據測算功能的兼容性。特別需要注意對目標的設計技術進行定位管理，保證智能化算法能夠清晰呈現光伏電站的基本工作模式，有利于提高整體設計思路的綜合管理目標。例如，AlphaGo技術正利用神經元管理模式的數據評測方法，借助自動化的管控技術進行管理與設計，從而提高主體工作的功能效益。

結語

智能光伏電站在建設以及運維管理過程中，需要該電站相互之間的運行數據進行有效整合，并且實現高效的計算和處理。這樣不僅有利于為光伏電站智能運行的穩定性和安全性提供保障，而且還能夠保證運維效果。

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