分布式光伏智能運維平台

    一 、產品概述

    分布式光伏電站具有點多麵廣 ,環境條件複雜 ,設備型號多 ,維護人員少等特點 ,隨著國家雙碳政策推進 ,未來分布式光伏設備將呈指數式增長 ,給電站運維管理工作帶來了巨大挑戰 。光伏電站運維好壞直接影響安全和發電效益 ,如何發揮管理效能 ,護航分布式光伏發電運行更加安全 ,取得更高收益 ,成為迫切需求 。

     

    公司依托深厚的能源行業積累 ,基於雲-管-邊-端的技術架構 ,利用雲計算 、大數據 、人工智能等新一代信息技術 ,為分布式光伏用戶提供一站式智能運維服務 。功能涵蓋監控中心 、工單中心 、運維中心 、運營中心、配置中心 、展示域“五心一域”六大模塊 。該平台通過一站式 、全終端和雲定製等維度向投資方 、運維方 、最終客戶提供智慧化服務 。

     

     

    二 、係統架構

     

     

    係統采用“雲 、管 、邊 、端”四層總體架構 ,遵循分布式光伏發電係統集中運維技術規範和“精確感 、邊緣智 能 、統一物聯 、開放共享”的技術原則,解耦係統和設備的關聯 ,支持各類采集終端設備標準化接入和擴展 ,並 適配4G 、5G 、專網等多種網絡通信機製 。係統應用上采用微服務技術架構 ,各功能模塊插件化部署運行 ,支持 不同功能的靈活擴展 。

     

      感知層 :由邊緣代理完成端設備如逆變器 、電弧探測器 、火災探測儀 、快速關斷器 、氣象儀 、箱變測控 、攝 像機等設備的協議適配 、數據采集 ,並通過主流物聯網MQTT協議規範經4G/5G專網上傳至平台層物聯中心 。

      網絡層 :邊緣代理支持4G/5G APN專網雙通道接入平台層 ,同時支持向第三方應用平台數據轉發 。

      平台層 :物聯中心支持對接入的感知層設備進行加密和注冊認證 ,能夠控製接入設備的訪問 ,同時支持 對各類設備的模型標準化管理以及支持對各類上層應用係統提供數據分發服務 。

      應用層 :完成分布式光伏設備實時監測 、故障報警預警 、資產管理 、備品備件 、缺陷管理 、工單處理 、運營 計劃 、能效分析 、功率預測等業務應用 。

     

     

    三 、係統特點

     

     

     

    四 、功能應用

     

     

     

    1)監控中心

    在監控中心 ,我們通過把一個村落或者工商業企業視為單一發電項目 ,圍繞發電項目進行實時展示和數據統計分析 ,具備集中監控 、智能診斷 、告警推送等功能應用 。

     

    2)運維中心

    在運維中心 ,我們為用戶提供日常的電站管理、人員管理 、設備台賬 、巡視管理 、缺陷/隱患管理 、計劃管理 、備品備件管理等業務功能 ,可以幫助用戶合理製定運維計劃 ,實現運維閉環化管理 ,達到運維過程和結果數字化 。

      能效體檢

     (1)係統分別給出每台設備的能效值PR 。根據組件發電模型和發熱模型 ,以及組串陣列接受到的輻照度數據 ,計算每個組串的理論發電量 。實際發電量與理論發電量之比即為PR 。克服原始PR的季節波動效應 。

     (2)對環境溫升 、光譜失配 、組件標稱性能 、逆變器降額等外在因素進行補償後 ,得到組串設備的健康度水平HI 。HI反映的是各組串的本征電氣特性 ,決定了該組串是否存在限製能效的缺陷 。

     (3)按照組串 、逆變器 、箱變 、整站的順序進行層層匯總 ,扣除設備正常運行時的損耗 ,分別得到不同層級設備的健康度指標 。

      能效告警處理流程

     

      現場IV曲線檢測

     (1)運維人員到達現場後首先采集缺陷組串的IV曲線 、傾斜麵輻照度和背板溫度 ,移動終端自動計算組串能效值,上傳數據 。若檢測組串自身電氣特性無問題後 ,手動關閉該工單並確認告警 。若確認組串存在問題 ,則進入缺陷組件定位階段 。

     (2)對於異物遮擋 、衰減等能效告警 ,如經現場確認為短期不可解決的問題(如附近的杆塔遮擋 、地形不平坦造成組串角度偏離設計值等) ,則手動關閉該工單 ,填報說明並上傳相關圖像證據 。

     (3)消缺工作結束後 ,重新測試組串IV曲線 ,確認能效恢複後上傳數據 。

     

      紅外熱成像檢測

     (1)對於確認有問題的組串 ,運維人員使用手持式成像儀遍曆該組串內每個組件 ,移動終端自動對熱斑缺陷 、可見光圖像進行分類 ,從而對故障組件進行初定位並將圖像上傳錄入缺陷庫 ,移動終端上自動顯示相關處理策略 。

     (2)當輻照度不達標或屋頂光伏等無法使用手持式成像儀的場景,此時可采用EL檢測方法 。在傍晚時間段 ,運維人員將組串斷電後用高壓直流電源供電反向注入電流 ,並用EL相機采集電致發光圖像 ,移動終端顯示每個組件的圖像診斷結果 ,根據電池片是否有明顯隱裂 、暗淡區域 ,組件內是否有腐蝕等現象來對故障組件進行初定位 。

     

    3)工單中心

    在工單中心 ,通過對報警事件進行精細化分類 ,對故障類告警按照設備類型和事件編號進行原因分析和故障處置的建議 ,並實現精準推送運維班組或人員 。應用“互聯網+”電站運維思維 ,實現電站高效 、閉環管理 。

     

    4)運營中心

    在運營中心 ,通過運營指標化  ,建立多維度指標體係 ,提供考核抓手 ,使管理透明化 ,通過績效報表自動化生成 ,多端展示 ,提高管理效率 。

     

     

    5)配置中心

    在配置中心 ,通過對發電項目所涉及的項目台賬 、設備位置 、設備台賬 、客戶台賬 、用戶信息等進行創建和導入維護 ,同時給係統的使用者創建用戶並賦予角色和操作權限等 。

     

     

    五 、大屏展示域

     

     

     

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