智能光伏電站解決方案系列報道一

智能光伏電站是以光伏電力變換與電力傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進的數(shù)字信息技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與光伏技術(shù)高度融合而形成的新型電站。它以充分滿足客戶對光伏電站的高發(fā)電量、低初始投資、低運維成本、高可靠性和安全性等需求為目的，在25年生命周期內(nèi)，實現(xiàn)高收益、可運營、可管理、可演進。 　　智能光伏電站的顯著特征是智能、高效、安全和可靠。后續(xù)我們將圍繞著這幾點做系列的報道。本文首先對智能做詳細的闡釋。 　　我們怎么理解智能光伏電站中智能化的概念呢？它又具體表現(xiàn)在哪些方面呢？簡而言之：就是電站全數(shù)字化，在數(shù)字化基礎(chǔ)上的，實現(xiàn)部件信息的智能采集、信息高速的智能傳輸以及海量信息的智能分析，從而真正實現(xiàn)光伏電站的智能管理、智能監(jiān)控和智能運維。 　　一．全數(shù)字化電站 　　智能光伏電站是全數(shù)字化電站，可真正實現(xiàn)“可信、可視、可管、可控”。其關(guān)鍵設(shè)備智能逆變器可實現(xiàn)對每一路組串電流電壓等信息的高精度采集（檢測精度達到0.5%以上），這些大量精準的數(shù)據(jù)，通過高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，傳送到光伏電站控制中心進行進一步的處理，實現(xiàn)“可信”與“可視”；由于傳送帶寬的增加和傳輸時延的減少（達到ms級），大大提高電站的控制速度，實現(xiàn)“可控”；通過全面的電站管理系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)分析引擎，實現(xiàn)電站的“可管”。光伏電站數(shù)字化后，為未來業(yè)務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)，如通過移動互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以認購指定位置的電池板或者組串，并通過手機App實時獲取收益情況。 　　其次，智能光伏電站采用創(chuàng)新組網(wǎng)方案，打破現(xiàn)有設(shè)計束縛，從簡化建設(shè)，最佳系統(tǒng)性能匹配、簡化維護等角度，重新對組件、線纜、逆變器、升壓變、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集單元等系統(tǒng)部件進行組合優(yōu)化；減少部件種類，更加標準化，更利于自動化生產(chǎn)；通過工廠預(yù)裝和接插件安裝，減少現(xiàn)場施工成本，提高施工質(zhì)量。并打造“可升級、可擴容、可演進”的光伏電站。當組件技術(shù)進步，運行環(huán)境發(fā)生變化時，利用智能逆變器的軟件可遠程在線升級，后向兼容設(shè)計等特性，無需更換網(wǎng)上運行設(shè)備，通過算法升級就能夠享受最新的技術(shù)成果，最大化重用現(xiàn)有設(shè)備。 　　再次，智能光伏電站具有主動電網(wǎng)自適應(yīng)技術(shù)，利用智能逆變器的高速處理能力、高采樣和控制頻率、控制算法等優(yōu)勢，主動適應(yīng)電網(wǎng)的變化，實現(xiàn)更好的多機并聯(lián)控制，更佳的并網(wǎng)諧波質(zhì)量，更好地滿足電網(wǎng)接入要求，提高在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下的適應(yīng)能力。 　　二．智能運維管理 　　智能光伏電站可以從時間、空間、設(shè)備多層面多維度進行監(jiān)控、運維、管理、告警，對電站運行問題進行分析、判斷、評估、整合，實現(xiàn)快捷簡單的運維，給運行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務(wù)。 　　例如大數(shù)據(jù)分析引擎和專家運維系統(tǒng)的引入，基于采集的海量信息，自定義報表，專家分析系統(tǒng)，切片分析，挖掘系統(tǒng)潛力，發(fā)現(xiàn)潛在問題，構(gòu)成經(jīng)驗數(shù)據(jù)。及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，挖掘收益提升空間。通過數(shù)據(jù)實時采集、云存儲和在線專家分析系統(tǒng)，結(jié)合光伏電站的地理環(huán)境、氣候特點、電站規(guī)模利用電站采集的數(shù)據(jù)信息預(yù)測發(fā)電量等信息，電站可自動健康體檢，給出基于收益最大化的維護建議，如清洗建議、部件更換和維護建議等，實現(xiàn)預(yù)防性維護；積累長期運營數(shù)據(jù)，綜合分析自然環(huán)境，輻照量等環(huán)境因素，通過對智能控制單元算法在線調(diào)整或軟件升級，使電站在不同環(huán)境下系統(tǒng)部件運行在最佳匹配狀態(tài)，實現(xiàn)收益的最大化。 　　無人機的應(yīng)用是智能運維中的一個特色。無人機智能巡檢可支持移動巡檢，現(xiàn)場問題可結(jié)合設(shè)備歷史數(shù)據(jù)進行診斷分析，及時發(fā)現(xiàn)組件熱斑、隱裂、失配等問題，可實時回傳視頻數(shù)據(jù)到專家中心，實現(xiàn)信息共享、遠程診斷，真正做到早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早解決，避免電量損失及故障發(fā)生。 　　以光伏終端為核心的移動運維也是一個亮點。該移動運維模式，可以與生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫對接，簡化了傳統(tǒng)運維模式中大量的手工報表及人工處理環(huán)節(jié)；同時前后方協(xié)同、空地協(xié)同運維，后方的專家通過視頻實時遠程診斷掌握現(xiàn)場的情況、指導(dǎo)一線的工作人員處理故障和問題。 　　同時借助光伏智能終端實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備資產(chǎn)的便捷錄入，支持資產(chǎn)查詢和基于資產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的分析；根據(jù)資產(chǎn)的運行情況和維護數(shù)據(jù)，支持對不同批次或不同廠家的設(shè)備評估；實現(xiàn)電站一次、二次設(shè)備等設(shè)備的統(tǒng)一管理，以拓撲圖、分層等可視化方式呈現(xiàn)；支持以移動終端的運維方式，查看電站的運行情況和重要數(shù)據(jù)；結(jié)合電站的設(shè)備數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和發(fā)電預(yù)測，支持對電站進行財務(wù)評估，提供電站交易的參考。 　　智能光伏電站最關(guān)鍵的是引入了數(shù)字信息技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)挖掘和分析、云計算、通信技術(shù)等與光伏技術(shù)的融合，使得最終實現(xiàn)了智能管理、智能運維、智能監(jiān)控，光伏電站也真正進入了“智能化”時代！正如國務(wù)院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰先生所言“將數(shù)字信息技術(shù)帶入可再生能源產(chǎn)業(yè)，從具體的產(chǎn)品上實現(xiàn)了兩個產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，將極大的促進智能電站、智能電網(wǎng)乃至智慧能源的快速發(fā)展，并將為中國從可再生能源大國走向可再生能源強國做出重要貢獻。”