数字化光伏电站管理研究
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光伏电站智能运维管理研究一、背景介绍随着可再生能源的逐渐流行,光伏电站作为新能源的重要组成部分,在能源领域扮演着越来越重要的角色。
近年来,由于电站数量不断增加,管理难度也逐渐上升,如何提高光伏电站的运维效率和性能,成为了急需解决的问题。
二、现有问题光伏电站的运维主要包括设备状态监测、设备维护、性能评估、故障排除等方面。
目前,由于光伏电站分散、设备数量多、硬件、软件和网络不完善等因素的影响,运维效率不高、管理成本高、设备故障等问题仍然普遍存在。
同时,传统的手工式运维模式已经难以满足现代化的管理需求,因此需要采取更加智能化的运维管理方式。
三、智能运维管理研究(一)设备状态智能监测光伏电站由多种设备组成,包括太阳能电池、逆变器、变压器等等。
这些设备需要进行实时的状态监测,及时发现和解决问题。
通过智能运维系统,可以将设备状态数据自动采集并分析,实时掌握设备运行状况,有效预测设备故障,减少运维成本。
(二)故障快速定位与排除当设备出现故障时,时间是非常宝贵的。
传统的排查方式往往需要手动排查,耗时长,效率低。
而采用智能运维管理系统,可以实现故障的远程监测、定位、诊断及修复,减轻人工干预的工作量。
(三)光伏电站智能维护管理光伏电站的维护管理是一项重要而繁琐的工作,需要对各个设备进行日常的巡检、保养和维修等。
智能化的运维管理系统可以将巡检、保养工作自动化,对于异常情况进行自动报警,并进行相应的维修,大大提高了设备运行的可靠性和稳定性。
(四)光伏电站经济性能评估经济性能评估是判断光伏电站经济效益的核心工作之一。
通过评估电站的发电量、电站运行状况、设备失效的影响等因素,可以对电站效益进行评价。
智能运维管理系统可以自动获取电站数据,对电站效益进行评估和优化,并提供相应的建议,从而提高电站的经济效益。
四、智能运维管理研究展望当前,光伏电站智能运维管理系统正处于不断完善和发展的阶段,未来的发展空间广阔。
随着新技术的不断加入和优化,系统能够更好地解决光伏电站运维管理问题,提高电站的稳定性和经济效益。
光伏电站的运营与管理随着可再生能源的重要性日益凸显,光伏电站作为清洁能源的重要组成部分,越来越受到关注。
光伏电站的运营与管理是确保其高效运行的关键。
本文将探讨光伏电站的运营与管理的重要性,并提供一些建议和措施,以确保电站的可靠性和性能。
一、光伏电站运营的目标和挑战光伏电站运营的目标是最大化发电量、保持设备的可靠性和延长设备的寿命。
然而,实现这些目标面临着一些挑战。
首先,随着时间的推移,光伏电池板的性能会逐渐降低,因此需要定期进行检修和更换。
其次,光伏电站通常建在较为偏远的地区,可靠地运输和供应零部件也是一项挑战。
此外,光伏电站的运营还需要考虑天气因素以及供电调度的问题。
二、光伏电站的运维管理1.定期检查和维护为确保光伏电站的运行状态良好,定期的检查和维护工作是必不可少的。
这包括对光伏组件的清洁和检查,电缆及连接器的检查,以及逆变器和配电设备的检修。
此外,还需要进行电站的巡视,确保所有设备正常运行。
2.数据监测和分析光伏电站需要对发电量、温度、辐照度等参数进行实时监测和数据采集。
通过对这些数据的分析,可以及时发现设备故障和异常,以便采取相应的措施进行修复和优化。
3.设备更换和升级光伏电池板的性能会随着时间的推移逐渐下降,必要时需要进行更换。
此外,随着技术的进步,新的光伏组件可能更高效,因此也需要考虑设备的升级和替换。
4.安全管理光伏电站的安全管理至关重要。
工作人员必须接受专业的安全培训,并且遵守相关的操作规程。
此外,还需要配备适当的消防设备和紧急救援措施,以应对突发事件。
5.供电调度和储能管理光伏电站的发电量随光照条件的变化而波动,为了确保电网的稳定供电,需要进行合理的供电调度。
此外,光伏电站也可以考虑安装储能设备,以平衡日间和夜间的能量需求差异。
三、光伏电站的性能监测与评估对于光伏电站来说,性能监测与评估是提高发电效率和确保投资回报的重要手段。
通过定期的性能评估,可以识别出发电效率低下的组件或系统,并采取相应的措施,以提高光伏电站的整体性能。
光伏电站信息化管理系统概述信息化管理系统是利用数字化信息化技术,来统一标定和处理光伏电站的信息采集、传输、处理、通讯,整合光伏电站设备监控管理、状态监测管理系统、综合自动保护系统,实现光伏电站数据共享和远程监控。
光伏电站监控系统一般分为两大类:一种是无线网络的分布式监控系统。
一般应用于安装区域比较分散,采用分块发电、低压分散并网的中小型屋顶光伏电站。
由于其采用GPRS无线公共网络传输。
数据的安全性和稳定性无法保证,因此一般不应用于10KV及以上电压等级并网的光伏电站。
另一种是光纤网路的集中式监控系统。
一般应用于大型地面光伏电站或并网电压等级为10KV及以上的屋顶分布式电站。
相关管理制度及标准----信息化系统基础1、明确并网光伏电站相关管理制度及运维手册。
强化安全教育、建立完善电站各项管理制度安全生产是电力生产的生命线。
完善光伏电站《运行规程》、《检修规程》、《安全规程》和《调度规程》。
3、建立光伏电站运维相关国家、地方及行业标准。
电站生产运维管理光伏发电生产管理主要包括:生产运行与维修管理(运维一体化管理)、安全与质量管理、发电计与电力营销管理、大修与快速响应管理、物资仓储管理、生产培训与授权管理和文档与信息管理。
生产图1生产运维体系架构一、生产运行与维修管理1.运行管理(1)工作票管理工作票对设备消缺过程中安全风险控制和检修质量控制具有重要的作用。
工作票编制时需要细化备缺陷消除过程的步骤,识别消缺工作整个过程的安全风险(人员安全和设备安全),做好风险预判工作,主要包含:工作位置(设备功能位置和工作地点)、开工先决条件、工作步骤、QC控制点、工期、工负责人、工作组成员、工作风险及应对措施、备件(换件和可换件)、工具(常用工具和仪器仪表)等;工作票对工作过程中的关键点进行控制,结合质量管理中QC检查员的作用设置W点(见证点)和H点(停工待检点)以保障工作质量;工作票执行时需要严格执行工作过程的要求,严把安全质量关;工作票执行完毕后必须保存工作记录和完工报告。
人工智能技术在光伏电站运维管理中的应用案例分享随着科技的不断进步,人工智能技术在各个领域都有着广泛的应用。
光伏电站作为清洁能源发电的重要方式,其运维管理也需要借助人工智能技术来提高效率、降低成本、保障运行稳定性。
本文将从数据分析、预测维护、故障诊断等方面,分享人工智能技术在光伏电站运维管理中的应用案例。
数据分析是光伏电站运维管理中的关键环节。
通过对光伏电站的各项数据进行采集、存储和分析,可以及时了解光伏电站的运行状态,为管理者提供决策依据。
人工智能技术中的大数据分析和机器学习算法能够帮助管理者从海量数据中提取有用信息,进而提高光伏电站的运维效率。
以某光伏电站为例,通过人工智能技术实现对光伏组件的数据采集和分析,发现光伏组件的污染情况与输出功率之间存在一定的相关性。
管理者可以根据这一分析结果,及时进行光伏组件的清洗和维护,以确保光伏电站的正常运行。
预测维护是光伏电站运维管理中另一个重要的应用场景。
传统的维护方式是按照固定的时间间隔或固定的指标对设备进行检修和保养,效率低下且容易造成资源浪费。
而利用人工智能技术可以实现设备的预测性维护,即在设备故障之前根据设备状态的数据预测和诊断可能出现的故障,从而提前采取维修措施,避免设备故障造成的损失。
某光伏电站利用人工智能技术建立了设备状态智能预测模型,并通过实时监测设备的工作状态和环境参数,对设备的寿命和故障进行预测,及时进行维修和更换,大大降低了设备故障率,提高了光伏电站的发电效率。
故障诊断是光伏电站运维管理中的一个重要环节。
光伏电站由于受到气候、环境等多种因素的影响,设备故障时有发生。
传统的故障诊断方式依靠人工巡检和经验判断,存在主观性强、效率低等问题。
而借助人工智能技术,可以实现设备故障的自动诊断和预警。
某光伏电站引入人工智能技术后,建立了设备故障诊断的专家系统,通过对历史数据和实时监测数据的分析,实现了设备故障的自动诊断和精准定位。
管理者可以根据系统提供的故障诊断结果,快速定位故障原因,采取相应的维修措施,提高了光伏电站的可靠性和稳定性。
光伏管理创新方案一、背景随着光伏行业的快速发展,光伏电站的管理问题日益突出。
传统的光伏电站管理模式已经无法满足现代管理的需求,因此,我们需要进行创新,以提高光伏电站的管理效率和质量。
二、创新方案1. 数字化管理:引入数字化管理系统,实现对光伏电站的实时监控、数据分析和管理。
该系统能够实时收集并分析电站的运行数据,及时发现并解决故障,提高电站的稳定性和效率。
2. 智能化运维:引入智能巡检机器人和无人机,实现光伏电站的智能化运维。
机器人和无人机能够自动完成巡检任务,提高巡检的准确性和效率,同时减少人工干预,降低运维成本。
3. 精细化管理:对光伏电站的各个部件进行精细化管理,包括电池板、逆变器、电缆等。
通过建立部件管理系统,实现对部件的实时监测、故障预警和维修管理,提高部件的使用寿命和电站的整体性能。
4. 能源管理:建立光伏电站的能源管理系统,实现对光伏发电量的预测和管理。
通过数据分析,制定合理的发电计划,提高光伏发电的效率和经济性。
5. 生态环保管理:引入环保监测设备,实现对光伏电站的环境监测和污染治理。
通过实时监测电站的环境数据,及时发现并解决污染问题,确保电站的环保性能。
6. 人才培养:加强光伏电站管理人才的培养,提高管理团队的素质和能力。
通过培训、交流和引进人才等方式,提高管理团队的专业水平和管理能力。
三、实施步骤1. 制定实施计划:根据创新方案的需求,制定详细的实施计划和时间表。
2. 设备采购和安装:按照计划采购和安装数字化管理系统、智能巡检机器人和无人机、部件管理系统、环保监测设备等设备。
3. 系统调试和测试:对采购的设备进行调试和测试,确保系统的稳定性和可靠性。
4. 人员培训:对管理团队进行培训,使其掌握数字化管理系统、智能巡检机器人和无人机等设备的操作和维护方法。
5. 推广应用:在完成培训和调试后,将创新方案应用于实际的光伏电站管理中,并进行持续优化和改进。
四、预期效果通过实施光伏管理创新方案,预期能够提高光伏电站的管理效率和质量,降低运维成本,提高光伏发电的经济性和环保性能。
光伏电站关于运维管理工作的探讨【摘要】光伏电站是利用太阳能发电的重要设施,其运维管理工作至关重要。
运维管理工作内容包括设备检修与维护、运行数据监测与分析、安全与事故应急处理以及人员管理与培训。
这些工作的有效开展能保证光伏电站的正常运行和发电效率。
本文从提高运维管理效率的建议出发,探讨了运维管理工作的重要性,并展望了未来光伏电站运维管理的发展趋势。
通过对光伏电站运维管理工作的深入理解与研究,可以更好地推动光伏产业的发展,提高能源利用的效率,为可持续发展做出贡献。
【关键词】光伏电站、运维管理工作、设备检修、维护、运行数据监测、分析、安全、事故应急处理、人员管理、培训、效率提高、发展趋势、重要性1. 引言1.1 光伏电站简介光伏电站是一种利用太阳能光伏技术将光能转化为电能的设施。
光伏电站通常由光伏电池板、逆变器、支架、电缆等组成,通过光伏电池板将阳光转换成直流电,再由逆变器将直流电转换成交流电,供电网使用。
光伏电站在可再生能源领域占据重要地位,不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够减少温室气体排放,有利于环境保护和可持续发展。
随着可再生能源的发展,光伏电站在全球范围内得到了广泛应用,成为清洁能源的重要来源之一。
光伏电站的建设和运营不仅有助于减少对传统能源的开采,还能够降低电力成本,提高能源利用效率。
光伏电站在能源行业中具有重要地位,对于推动新能源产业发展,实现能源可持续利用具有重要意义。
在光伏电站建设和运营过程中,运维管理工作显得尤为重要。
只有做好光伏电站的运维管理工作,才能确保光伏电站的正常运行,延长设备寿命,提高发电效率,保障电网安全稳定运行。
光伏电站的运维管理工作在光伏发电系统中占据着至关重要的地位。
1.2 运维管理工作重要性光伏电站的运维管理工作在光伏发电系统中起着至关重要的作用。
随着光伏电站规模的不断扩大和技术的不断进步,运维管理工作的难度和重要性也在逐渐提升。
光伏电站的运维管理工作包含着设备检修与维护、运行数据监测与分析、安全与事故应急处理、以及人员管理与培训等多方面内容,这些工作的有效开展直接关系到光伏电站的安全运行和发电效率。
光伏电站管理思路
光伏电站管理思路主要包括以下几个方面:
1. 设备管理:定期对光伏电站的设备进行检查和维护,确保设备的正常运行。
建立设备档案,记录设备的运行情况和维护保养记录,以便及时发现和处理设备故障。
2. 能效管理:通过对光伏电站的能效数据进行分析,找出能效低下的原因,并采取相应的措施提高能效。
例如,优化光伏组件的布局、清洁光伏组件表面、调整逆变器的参数等。
3. 安全管理:建立健全的安全管理制度,加强对光伏电站的安全监控和管理。
对员工进行安全教育和培训,提高员工的安全意识和应急处理能力。
4. 数据管理:建立光伏电站的数据管理系统,对光伏电站的运行数据进行实时监测和分析。
通过对数据的分析,及时发现问题并进行处理,提高光伏电站的运行效率和可靠性。
5. 人员管理:加强对员工的管理和培训,提高员工的业务水平和工作责任心。
建立激励机制,鼓励员工积极参与光伏电站的管理和维护工作。
6. 成本管理:通过对光伏电站的成本进行分析和控制,降低光伏电站的运营成本。
例如,优化物资采购、降低能源消耗、提高设备的使用寿命等。
总之,光伏电站管理需要从多个方面入手,建立完善的管理制度和流程,加强对设备、能效、安全、数据、人员和成本的管理,以提高光伏电站的运行效率和可靠性,实现经济效益和社会效益的最大化。
光伏电站项目中的智能化光伏组件应用技术光伏电站是利用太阳能光能直接转化为电能的设备,具有环保、安全、经济等优点,已成为未来能源发展的重点。
智能化光伏组件的出现使得光伏电站的发电效率、稳定性、可靠性和安全性等方面得到了大幅提升。
本文将从智能化光伏组件应用技术的发展、智能化光伏组件的分类、智能化光伏组件的工作原理和智能化光伏组件在光伏电站项目中的应用等方面对该话题进行探讨。
一、智能化光伏组件应用技术的发展随着人们对可再生能源的需求不断增加,光伏电站的建设规模也越来越大,同时发电效率、运营维护也是一个越来越重要的话题。
智能化光伏组件应运而生,可以满足光伏电站建设、运营、维护等各个方面的需求。
智能化光伏组件是指能自主调节工作状态的光伏组件,其具有多种优点:一方面,能够实现充放电控制、电池状态管理等功能;另一方面,还能对光伏组件进行监控,及时发现和处理故障,实现远程遥控和管理。
二、智能化光伏组件的分类按照功能和功能的分类,智能化光伏组件可以分为四种类型:1. 控制型:对充电过程进行管理和控制,防止充电过程中出现电压和电流过高的情况。
2. 保护型:在电路发生短路、过流、过压等意外情况时,能够及时停止输出电能,防止设备损坏。
3. 优化型:优化发电效率,是通过光伏组件本身的特性,调节工作状态,实现最大发电量并输出到电网中。
4. 通信型:具有通信接口,将监测结果传回监控设备,满足远程监控和管理的需求,实现图表报告、事件管理、故障处理等多种功能。
三、智能化光伏组件的工作原理智能化光伏组件是由光伏电池、电路、控制和通讯组成的。
主要包括电池板、电路电器装置、电池板控制器和通信接口四部分。
电量测量和数据处理需要成熟的计算机软件,实现电能采集、数据同步和分析处理等关键功能。
1. 光伏电池:智能化光伏组件以太阳能为能源,电池板载有一定数量的光伏电池,形成一个完整的光伏电路,能直接将太阳能转化为电能。
2. 电路电器装置:智能化光伏组件中还有一定数量的电子元器件和线缆等构成的电路电器装置,实现电流的输送和控制。
光伏电站运行数据监测和分析管理制度光伏电站运行数据监测和分析管理制度是确保光伏电站正常运行和提高发电效率的重要环节。
本文将从监测需求、数据采集、分析处理以及管理措施等方面对光伏电站运行数据监测和分析管理制度进行探讨。
一、监测需求光伏电站运行数据的监测需求主要包括以下几个方面:1. 实时监测:根据光伏电站的建设规模和发电量目标,需要实时监测光伏电站的发电功率、发电效率、发电量等运行指标,及时发现问题并采取措施保障正常发电。
2. 质量监测:对光伏电站的光伏组件、逆变器等关键部件的性能进行监测,确保设备质量符合规范要求,提高发电效率。
3. 故障监测:通过对光伏电站设备运行状态的监测,及时发现故障并定位故障原因,减少故障对发电量的影响,保障电站的正常运行。
4. 安全监测:对光伏电站的电气设备、防雷装置等进行监测,确保电站运行的安全可靠。
二、数据采集光伏电站运行数据的采集工作是光伏电站运行数据监测和分析管理的基础。
数据采集主要从以下几个方面展开:1. 监测设备安装:根据光伏电站的规模和布局,合理安排监测设备的安装位置,确保采集到的数据具有代表性。
2. 数据传输:采用数据采集器、传感器等设备,将光伏电站的运行数据实时传输至数据中心,确保数据的准确性和及时性。
3. 数据存储:建立完善的数据存储系统,对采集到的数据进行分类存储和备份,确保数据的安全和可靠性。
三、数据分析处理光伏电站运行数据的分析处理是为了从海量的数据中提取有价值的信息,为电站运行管理和技术优化提供参考依据。
数据分析处理的主要任务如下:1. 数据清洗:对采集到的数据进行初步清洗,排除异常值和噪声,确保数据质量。
2. 数据分析方法:根据不同的分析目的和需求,选择合适的数据分析方法,如回归分析、相关性分析、趋势分析等,以获取数据背后的规律和趋势。
3. 数据可视化:采用图表、报表等方式,将分析结果以直观的形式呈现,方便管理人员进行分析和判断。
四、管理措施光伏电站运行数据监测和分析管理制度的最终目的是为了实现对光伏电站的科学管理和持续优化。
智能化光伏电站的研究与设计随着人类对清洁能源的需求不断增加,光伏发电作为一种可再生能源,受到了广泛的关注和研究。
为了提高光伏电站的效率和运行稳定性,越来越多的研究致力于智能化光伏电站的研究与设计。
智能化光伏电站主要通过引入现代信息技术和智能化控制手段,实现电站的自动化、智能化运行管理。
一方面,智能化技术可以通过智能监控系统,实时监测光伏电站的各项运行参数,如光伏板温度、辐照度、电池电压和电流等。
这对于及时发现电站运行中的故障和异常情况,以及准确评估光伏电站的发电量和效率至关重要。
另一方面,智能化技术还可以通过自动控制系统,对电站的运行进行精细化管理,实现能源的最大化利用。
例如,在多光伏电站系统中,可以通过智能识别和优化算法,合理分配和调度光伏电站之间的电能,以达到整体发电量的最大化。
在智能化光伏电站的设计中,有几个关键问题需要解决。
首先是智能监控系统的设计。
这需要选择合适的传感器和数据采集设备,以及设计相应的监测算法。
传感器可以用于实时监测光伏板温度、辐照度和电池电压等参数,而数据采集设备可以用来将传感器采集到的数据传输到监控中心。
监测算法可以用来对传感器采集到的数据进行处理和分析,以提取有价值的信息。
其次是智能控制系统的设计。
这需要选择合适的控制器和执行器,以及设计相应的控制算法。
控制器可以用来接收监控中心发送的指令,并将其转化为对光伏电站的具体控制操作。
执行器可以用来实际执行控制操作,如调节光伏板角度和电池充放电控制等。
控制算法可以用来根据实时采集到的监测数据,调整光伏电站的运行参数,以达到最佳的发电效果。
最后是智能化光伏电站的网络通信与数据管理。
智能化光伏电站通常需要与外部的能源管理系统或智能电网进行交互,以实现光伏电站的自动控制和远程监测。
因此,需要建立稳定可靠的网络通信系统,并设计合理的数据管理策略,以确保数据的可靠传输和有效利用。
总之,智能化光伏电站的研究与设计是一个复杂而多样化的领域。
数字化光伏电站管理系统研究
摘要:当前,大型并网光伏电站在全球各地蓬勃发展,但不同厂家的光伏逆变器、汇流箱等产品无法兼容,导致光伏电站设备监控与升压系统监控未能有效整合,光伏电站的运行、维护、管理水平落后。
本文借鉴数字化变电站管理技术的应用,研究了光伏电站数字化管理的特点、系统构成和功能组成,提出了数字化光伏电站管理的概念。
关键词:数字化光伏电站;基础检测;数据传输;功能拓展
0引言
随着太阳能光伏发电设备成本的降低和技术成熟,近年来光伏发电发展迅速,光伏装机量逐年递增。
特别是日本核辐射事故,加重了人们对核安全的担忧,各国政府加大了对以光伏为代表的新能源的投资。
可以预计,光伏发电将成为未来能源体系的重要组成部分。
太阳能光伏技术(Photovoltaic)是将太阳能转化为电能的技术,光伏发电系统是由光伏电池板、控制器、电能储存及变换环节构成的发电与电能变换系统。
太阳光辐射能量经由光伏电池板直接转换为电能,并通过电缆、控制器、储能等环节予以储存和转换,并入电网或直接提供负载使用。
当前我国大型并网光伏电站拥有一系列来自不同厂商,不同技术发展水平的光伏产品和升压站输变电保护装置。
这些产品采用各自的通讯接口和通讯协议,导致设备间彼此无法兼容,阻碍了光伏电站一体化管理水平的提高。
1数字化光伏电站概念
数字化光伏电站的变革亟待解决。
笔者认为,目前数字化、信息化的概念已经深入到各行各业,数字化技术和产品已经在国民生产和人民生活中发挥了重要作用。
光伏行业发展到一定程度,也必将向数字化产业发展。
笔者在光伏电站建设、运行维护中深刻感受到目前光伏电站设备产品不兼容带来的困难,结合数字化变电站的要求提出数字化光伏电站的概念。
数字化变电站建立在IEC61850通信规范基础上,是能够实现站内智能化电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
与常规变电站相比,数字化变电站由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
图1并网光伏电站示范图
当前,数字化光伏电站的概念尚处于萌芽阶段,笔者认为,数字化光伏电站的概念应该以电力系统数字化为基础,从数字化变电站中延伸和拓展出来,全面的数字化光伏电站应具备以下几个特征:(1)数字化光伏电站应满足并具备数字化变电站IEC61850标准的特征;(2)数字化光伏电站应建立统一的设备通讯和协议接口标准;(3)数字化光伏电站在基站数据传输和远程传输管理上能够实现数字化无缝融合。
数字化光伏电站的实质是,利用数字化和信息化技术,来统一标定和处理光伏电站的信息采集、传输、处理、通讯,整合光伏电站设备监控管理、状态监测管理系统、综合自动化保护系统,实现光伏电站数据共享和远程管理,提高光伏行业数字化水平。
2数字化光伏电站系统架构
借鉴我国现有数字化变电站和工程实践经验,提出数字化光伏电站的架构体系。
系统分为三个层:基础监测层、数据传输层、功能拓展层。
为了解决监测设备分散独立、无法进行远程集中监控和诊断的问题,本系统接入所有的光伏电站在线监测设备,进行设备统一管理,设备运行数据统一采集、查看和分析,提供综合全面的运行状态监测、运行告警发现与通知、数据查询分析、设备运行管理。
为实现设备的动态扩展接入,系统应能实现在不进行二次开发的情况下即能完成新增监控设备的接入。
设备数据接入后进行分级存储,分类汇总统计,利用监测数据和事件信息,可以实现电站设备的集中远程监控,也可以为故障诊断提供技术手段和数据支持,亦为电站管理提供全面的统计数据和各类报表。
图1光伏电站监控总体架构图
监测数据按数据类型和应用特性分类存储,实现不同层面和不同人员关注不同的信息,同时各级数据可自上而下进行追溯,最终实现光伏电站数字化体系架构。
2.1基础监测层
基础监测层是数字化光伏电站的基础层,它包括设备监测、运行控制、光伏电站基体监控等组成。
统一化规约各个厂家设备通讯接口、通讯协议、传感器配置,解决光伏电站设备不兼容、数据无法共享、升压站监控系统和电站监控操作系统不一致等问题。
2.1.1设备监测
数字化光伏电站对站内所有光伏设备的通讯接口、通讯协议进行统一规约化标定。
对设备运行情况、关注度高的数据、整体告警信息等数据进行监控。
总体的设备运行情况包括:处于各种状态(运行、关机、故障等)中的设备数。
其中关注度高的数据包括:逆变器的部分运行状态(如当前的实时总功率、总发电量)。
整体告警信息包括:电站中所有的未消除的告警信息的列表,列表中展示告警的内容、告警的来源(设备原生、系统判断)以及告警的产生时间等信息。
光伏电站中涉及到的监控设备种类较多,包括光伏系统相关的光伏组串、汇流装置、逆变器、环境监测仪;安防装置(摄像头、门禁等)、保护装置(高压开关、直流接地等)、计量装置(电量/电压/电能质量相关计量仪器)等。
2.1.2运行控制
数字化光伏电站不仅能数字化、一体化监测光伏电站的设备,而且能够规约化管理光伏电站的运行状况:处于运行、关机、故障等的设备状态、逆变器的部分运行状态(如当前的实时总功率、总发电量),整体告警信息,电站中所有的未消除的
告警信息的列表,列表中展示告警的内容、告警的来源(设备原生、系统判断)以及告警的产生时间等信息。
2.1.3光伏电站基体监控
单个光伏电站监控系统对接入所有的光伏电站在线监测设备,进行设备统一管理,设备运行数据统一采集、查看和分析,提供综合全面的运行状态监测、运行告警发现与通知、数据查询分析、设备运行管理。
2.2数据传输层
2.2.1站内数据传输
光伏电站站内数据传输根据不同的传感器设备和光伏电站建设硬件条件,采用光纤、通讯电缆、Zigbee、WI-FI技术的无线传输等方式,将数据传输到单体光伏电站监控后台和卫星传输输出接口。
2.2.2数字化远程传输
数字化光伏电站的信息传输发展到一定程度定会与互联网、物联网等现代化的通讯、传输模式相结合,逐步实现远程化、无人化管理。
2.3功能拓展层
2.3.1设备管理
通过设备的监测信息提供的技术数据,对设备进行对比分析和管理,使用者可以建立电站所有设备的台帐,从而实现了设备台帐管理的信息化,随时了解各台设备的使用情况。
除了设备本身的信息外,使用者还可以为设备进行标识(命名或编号),以帮助使用者在各种设备展示界面中能够方便地定位到识别设备。
2.3.2状态管理
系统所有的设备信息的采集均通过状态管理进行处理,设备状态包括设备的运行状况、设备的各种参数的获取。
对不同的设备,有不同的状态处理过程,既有系统循环发送请求再由设备报送的,也有设备自动报送的。
电站运行监测主要监测电站的总体运行情况,包括总体的设备运行情况、关注
度高的数据、整体告警信息等。
总体的设备运行情况包括:处于各种状态(运行、关机、故障等)中的设备数。
其中关注度高的数据包括:逆变器的部分运行状态(如当前的实时总功率、总发电量)。
整体告警信息包括:电站中所有的未消除的告警信息的列表,列表中展示告警的内容、告警的来源(设备原生、系统判断)以及告警的产生时间等信息。
光伏电站要实现无人监控,如果要实时、全面掌握光伏电站的运行状况,视频监控就显得至关重要。
视频监控可以单独使用,即选择某个视频设备后,展示选定视频设备传输过来的视频影像;同时,视频监控亦和运行监测、警报通知进行紧密结合,在单设备监测界面和警报通知信息的查看界面,亦同时显示该设备的实时视频影像。
2.3.3任务管理
系统管理中包括用户管理、角色管理、权限管理。
能够添加、修改、删除系统用户,能够定义每个用户的角色,亦能为每个用户或每种角色分配系统各种功能的使用权限。
设备控制用于控制设备控制指令的下达,包括与状态管理,了解待控制设备是否处于适宜控制状态,发信号给管理系统锁定或解锁定某个设备等。
所有给设备发送的指令均由任务管理通知组织下达。
根据指令的不同,任务也分为单次任务、批次任务和循环任务。
单次任务只执行一次即告结束,批次任务将执行多次,达到指定的次数后结束;循环任务在系统运行过程中永不结束,它通过设定的循环间隔定时执行。
在系统中,所有的用户操作、系统异常等信息都将通过日志管理功能被保存。
在需要审计或分析问题时,日志将会提供很多的帮助。
3结论
本文针对现有光伏电站运行管理存在的问题,结合数字化变电站的模式,提出了数字化光伏的概念,并对数字化光伏电站的架构进行了分析,指导工程项目实践。
数字化光伏电站以规约化的设备规范为基础,以数字化的通信传输技术为手段,实现光伏电站数字化应用,同时将光伏电站管理和电网运行管理实现无缝对接,逐步实现数字化光伏电站少人、无人化管理。
将大大提高光伏电站的管理水平,降低运营维护成本,为光伏电站产业化清除障碍。
参考文献
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