集中式光伏智慧管控係統

    一 、係統概述

    係統采用集團總部側 、省級區域側和場站側三級部署 ,基於能效跟蹤和損失分解算法 、無人機智能巡檢技術 、IV曲線和熱成像診斷技術 、深度學習算法 、鏈式專家庫診斷等技術 ,指導完成對眾多發電量損失環節定位 ,對異常工況進行智能分析與閉環處理 ,實現對光伏大基地或集群電站海量發電設備的精益化 、智能化 、無人化運營管理 。

    係統可自動識別複雜陣列(如山地光伏)的傾角 、朝向角參數 ,精確跟蹤組串的能效水平 ,在短期內發現設備能效低下 、頻繁短時脫網等異常狀態 ,並根據多維度的能效指標 ,科學 、經濟地指導檢修 、巡視和監視跟蹤等工作。

    針對光伏設備特有的灰塵 、衰減 、遮擋 、失配 、受累等環節進行詳細的發電量損失分解 ,向用戶提供光伏 電站全生命周期運行品質的關鍵信息 。結合係統專家經驗庫診斷模塊 、IV曲線診斷模塊和組件熱成像缺陷診 斷模塊 ,全麵指導檢修人員進行組件級的異常定位排查 、現場消缺策略製定 ,快速解決光伏組串“短板效應” 形成的能效瓶頸和直流側故障造成的發電量損失等問題 ,確保電站長期高效發電 。

    係統可實現對GW級陣列進行遠程智能巡視,自動診斷組件麵板破碎 、電池片熱斑 、接線盒燒毀等缺陷或故障 ,顯著降低日常巡視的工作量 ,提升巡視效率和水平 。

    係統利用智能穿戴 、高精度定位 、手持終端等邊緣計算技術 ,實時跟蹤人員巡視路徑 ,自動記錄 、匹配巡 視點位和設備編號 ,確保人工巡視的執行質量 ,降低缺陷 、隱患發展成故障的風險 。

    係統提供升壓站智能分析決策模塊 ,針對站內變電主設備異常的征兆期 、缺陷期和故障期特性 ,提供包 括狀態預警 、智能診斷 、監視跟蹤 、劣化分析 、故障研判及運檢決策等數字化分析決策功能 ,結合機器人智能 巡視子係統 ,實現升壓站智能化運維 。

     

     

    二 、係統架構

     

     

    感知層: 包括現場各類各型采集終端 、控製終端 、代理終端 、作業終端 ,具備強兼容性 ,高擴展能力和即插即用的特點。

     

    網絡層 : 兼容4G/5G 、APN 、電力無線專網 、光纖 、電力線載波等組網方案 。廣泛覆蓋的通信網絡是實現物聯網的基礎設施 ,解決感知層數據多樣化接入 。

     

    平台層 : 采用雲計算技術架構 ,數據方麵提供匯聚 、治理 、存儲 、訪問等能力 ,業務方麵沉澱共性公共服務 ,支撐應用層共享訪問 。

     

    應用層 : 基於平台層共享能力 ,實現具體業務功能 ,包括陣列區監控管理 、升壓站監控管理 、生產作業管理 ,並支撐第三方應用發布 。

     

     

     

    三 、係統特點

    係統秉承“組串級能效初篩+組件級定位診斷”的預測性維護理念 ,做到“能效監測 、智能分析 、按需運維 、閉環糾偏” 。

    支持組串 、匯流箱 、逆變器 、箱變 、升壓站各層級的運行能效指標跟蹤與低效環節定位 。

    支持多種類型能效損失的精確分解 :組串性能衰減失配 、灰塵積雪 、陣列間遮擋 、異物遮擋 、組件溫升 、組串故障 、逆變器故障 、逆變器降額 、傳輸損耗 、廠用電損耗 、電網限電 。

    支持無人機智能巡檢 ,完成自主路徑規劃、充電 、飛行 、數據采集 、數據上傳 、智能識別 、報表匯總 ,對電站內組件進行外觀缺陷的分析定位 。

    基於陣列區雲台 、熱像儀等對無關人員或異物入侵 、火災等進行智能監測 ,確保陣列區的設備和人員安全 。

    支持智能終端輔助運維班組進行組件級的缺陷定位 、診斷 、決策 ,診斷信息全麵涵蓋熱紅外可見光圖像檢測 、現場EL成像檢測 、直流電弧檢測 、IV曲線檢測 。

    支持對電站光資源、發電量 、能效 、分項損失 、棄光率 、設備故障率 、設備缺陷率 、消缺完成率等指標進行動態趨勢分析 ,可在不同電站 、不同廠家 、不同型號設備之間進行多維度對標。

    支持對升壓站關鍵設備進行遠程智能巡檢 ,基於設備台賬 、在線監測 、帶電檢測 、停電試驗 、運檢記錄等數據 ,對主設備隱患進行主動預警 。

    基於保護跳閘信息和故障記錄等對主設備突發故障提供故障定位 、應急決策 、試驗決策以及檢修決策 ,指導故障隔離和快速處理 ,縮短停電時間 。

    支持陣列區 、升壓站的高清實景地圖和接線圖模式可視化運維及設備高精度定位 。

     

    四 、係統功能

    係統主要包括大屏監控 、陣列區監測 、升壓站監測 、儲能管理 、生產管理 、運營統計 、告警中心 、知識庫 、設備台賬管理九大子係統 。

     (1)電站大屏通過GIS地圖 、圖表可視化的方式展示各站點的地理分布及全站的運營統計 、設備工況 、告警趨勢 、發電能效等指標 ,為運維人員全麵 、快速了解場站運行情況提供直觀的關鍵指標監測依據 。

     (2)陣列區監測主要通過設備運行監測 、能效診斷與評估 、光伏板灰塵管理 、設備智能巡檢 、設備運行指標分析等核心功能 ,為運維人員提供管理工具 ,指導運維人員完成陣列區設備缺陷等級劃分 、故障分類 、經濟性指標評估等 。

     (3)升壓站監測包含全景監視、智能巡視 、缺陷預警 、故障診斷四大功能 ,運用AIoT 、5G 、生成式模型 、深度學習等技術 ,實現對升壓站設備運行狀態的分析評估和運檢業務閉環管控 。

     (4)儲能管理主要通過對電池組的基礎運行狀態進行監測控製 ,並基於氣體譜測量技術對熱失控進行提前預警 ,基於混合整數規劃算法對儲能充放電過程進行優化 ,輔助電網削峰填穀 ,提升新能源電站的經濟性和安全性 。

     (5)生產管理包含運維工單管理 、電站生產報表 、巡檢任務製定 、電站資產管理 、運維績效管理 、兩票管理 、缺陷管理等業務功能 ,實現流程精益化 、輕量化 。

     (6)運營統計實現光伏電站運營數據的統計與對標分析 ,對電站發電量損失環節進行精細化拆分 ,對缺陷 、故障 、隱患設備進行高精度定位 ,對設備供應商 、型號等進行對比分析 ,並通過專家庫給予定製化的優化建議 。

     (7)告警中心通過實時告警 、曆史告警 、告警策略自定義等功能 ,實現對光伏電站設備運行工況的全麵監測 ,將傳統人工診斷轉變為係統智能告警 ,有效提升光伏電站設備故障處理效率 。

     (8)知識庫為運維人員提供了一個運維經驗知識沉澱 、傳承的平台 ,支持按照故障樹和案例轉化的方式對電站運維經驗進行整理歸納 ,並根據不同組件 、逆變器 、跟蹤支架等對設備診斷模塊進行持續更新升級。

     (9)設備管理運用資源 、資產分離理念 ,實現各類設備類別、位置 、資產 、狀態等管理 。

     

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