智能光伏監(jiān)控運(yùn)維云平臺(tái)

平臺(tái)架構(gòu)

  光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量來源于取之不盡、用之不竭的太陽能，是一種清潔、安全和可再生的能源。光伏發(fā)電過程不污染環(huán)境。

1.微網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

  微電網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、協(xié)調(diào)控制器、儲(chǔ)能，負(fù)荷等組成，可以離網(wǎng)運(yùn)行。

2.集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)

  集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)是在沙漠、戈壁、山地、水面等場地集中建設(shè)的光伏電站，所獲的電力直接并入國家電網(wǎng)，國家電網(wǎng)通過接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷。

3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

  分布式光伏發(fā)電特指在用戶場地附近建設(shè)，運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)，且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

  離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是相對(duì)與并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)而言的，屬于孤立的發(fā)電系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)主要應(yīng)用于偏遠(yuǎn)無電地區(qū)，其建設(shè)的主要目的是解決無電問題。其供電可靠性受氣象環(huán)境、負(fù)荷等因素影響很大，供電穩(wěn)定性也相對(duì)較差，很多時(shí)候需要加裝能量儲(chǔ)存和能量管理設(shè)備。

  獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)可以在沒有外部電源的情況下為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電力。這種系統(tǒng)的應(yīng)用場景非常廣泛，包括但不限于以下幾種情況:

?1.偏遠(yuǎn)地區(qū)和野外

?2.島嶼和船只

?3.家庭和辦公場所

?4.應(yīng)急救援和災(zāi)難應(yīng)對(duì)

?5.農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)

?6.環(huán)保監(jiān)測站、氣象站等科學(xué)考察場所

集中式光伏發(fā)電系統(tǒng) 

   集中式大型并網(wǎng)光伏電站是利用陽光照射后光伏陣列可產(chǎn)生直流電，逆變器再將直流電轉(zhuǎn)變成交流電后，經(jīng)由升壓站接入電網(wǎng)。由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。

優(yōu)勢：

    1.安裝于山體、灘涂、沼澤、戈壁、沙漠、受污染土地等閑置或廢棄土地等較為寬闊的地域。

    2.占地面積大、輸送距離遠(yuǎn)、投資大、建設(shè)周期長，一般是大型電站。

    3.集中式光伏電站的規(guī)模普遍較大，一般均在10MW以上。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

   分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。

特點(diǎn)：

1. 輸出功率相對(duì)較小。容量在數(shù)千瓦以內(nèi)。

2. 污染小，環(huán)保效益突出。發(fā)電過程中，沒有噪聲，也不會(huì)對(duì)空氣和水產(chǎn)生污染。

3. 能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。

4. 發(fā)用電并存。分布式光伏發(fā)電是接入配電網(wǎng)，發(fā)電用電并存，且要求盡可能地就地消納。

功能介紹

   數(shù)字大屏：數(shù)字大屏采用沉浸式設(shè)計(jì)，由面到點(diǎn)全面管理接入光伏電站。提供了包括：平臺(tái)設(shè)備概況、電站發(fā)電量、碳排統(tǒng)計(jì)、發(fā)電效率、故障告警、發(fā)電收益和實(shí)景抓拍等功能。

站點(diǎn)概覽：站點(diǎn)概覽主要分析某一個(gè)光伏電站的數(shù)據(jù)，包括：發(fā)電功率、發(fā)電量的變化趨勢，環(huán)比趨勢。另可以根據(jù)電站所處的地址位置信息，抓取當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔ⅲ瑸殡娬经h(huán)境監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支撐。

設(shè)備概況：設(shè)備概況模塊根據(jù)設(shè)備類型的分類，可以通過專用的實(shí)時(shí)通道獲取每個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，包括：日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電功率、電流、電壓等。

電量分析：電量分析模塊可以根據(jù)不同的時(shí)間維度，分別統(tǒng)計(jì)站點(diǎn)、設(shè)備的發(fā)電量情況，包括小時(shí)發(fā)電、日發(fā)電、月發(fā)電和年發(fā)電趨勢。

效率分析：效率分析模塊根據(jù)發(fā)電量和裝機(jī)容量，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析方法，可以評(píng)估整個(gè)電站發(fā)電效率。

數(shù)據(jù)報(bào)表：數(shù)據(jù)報(bào)表模塊提供了發(fā)電報(bào)表、收益報(bào)表、發(fā)電效率報(bào)表等多種類型的報(bào)表，報(bào)表數(shù)據(jù)直觀，內(nèi)容豐富，支持任意時(shí)間段的查詢，也可以將查詢后的結(jié)果導(dǎo)出為Excel文件。

光伏電站智慧運(yùn)維平臺(tái)功能概覽

系統(tǒng)涵蓋了數(shù)字大屏、設(shè)備監(jiān)測、視頻監(jiān)控、發(fā)電統(tǒng)計(jì)與分析，為光伏發(fā)電提供全生命周期監(jiān)測與預(yù)測，完備的權(quán)限管理，角色管理，做到數(shù)據(jù)與用戶的緊密關(guān)聯(lián)。

數(shù)字大屏

  數(shù)字大屏采用沉浸式設(shè)計(jì)，由面到點(diǎn)全面管理接入光伏電站。提供了包括：平臺(tái)設(shè)備概況、電站發(fā)電量、碳排統(tǒng)計(jì)、發(fā)電效率、故障告警、發(fā)電收益和實(shí)景抓拍等功能。

光伏概覽

   光伏站點(diǎn)概覽主要分析某一個(gè)光伏電站的數(shù)據(jù)，包括：發(fā)電功率、發(fā)電量的變化趨勢，環(huán)比趨勢。另可以根據(jù)電站所處的地址位置信息，抓取當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔?，為電站環(huán)境監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支撐。

主系統(tǒng)圖

   主系統(tǒng)圖：加載用戶站點(diǎn)電氣圖，電氣圖與現(xiàn)場設(shè)備實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)在電氣 圖上反饋設(shè)備數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值和開關(guān)狀態(tài)。

設(shè)備監(jiān)測

        顯示電流、電壓、功率、諧波、功率因數(shù)、溫度的實(shí)時(shí)采集值，實(shí)時(shí)采集的值，以曲線的形式顯示，比較和分析不同采集量的最大值、最小值和平均值，以曲線的形式顯示。

設(shè)備概覽

        設(shè)備概況模塊根據(jù)設(shè)備類型的分類，可以通過專用的實(shí)時(shí)通道獲取每個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，包括：日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電功率、電流、電壓等。 

發(fā)電統(tǒng)計(jì)

  根據(jù)日、月、年條件，統(tǒng)計(jì)特定時(shí)間內(nèi)設(shè)備發(fā)電量，并提供同比和環(huán)比分析

收益統(tǒng)計(jì)

  根據(jù)日、月、年條件、統(tǒng)計(jì)每個(gè)站點(diǎn)當(dāng)前累計(jì)發(fā)電量、當(dāng)前累計(jì)收益、收益環(huán)比、收益同比、累計(jì)總收益。

發(fā)電效率

   發(fā)電效率分析：根據(jù)月、年條件、根據(jù)發(fā)電量和裝機(jī)容量，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析方法，可以評(píng)估整個(gè)電站發(fā)電效率。

離散率分析

        分析每個(gè)設(shè)備不同時(shí)間點(diǎn)離散率情況，給出結(jié)論（整改、良好、異常、穩(wěn)定），并顯示平均離散率、最大離散率、最小離散率

關(guān)聯(lián)分析

  數(shù)字大屏采用沉浸式設(shè)計(jì)，由面到點(diǎn)全面管理接入光伏電站。提供了包括：平臺(tái)設(shè)備概況、電站發(fā)電量、碳排統(tǒng)計(jì)、發(fā)電效率、故障告警、發(fā)電收益和實(shí)景抓拍等功能。

報(bào)警管理

  實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前站點(diǎn)已產(chǎn)生的告警數(shù)據(jù)和未處理的告警數(shù)據(jù)信息，并可以對(duì)預(yù)警事件進(jìn)行確認(rèn)轉(zhuǎn)工單處理。報(bào)警管理分為實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)、歷史報(bào)警、報(bào)警統(tǒng)計(jì)。

視頻監(jiān)控

        通過安裝在現(xiàn)場的視頻攝像頭,可以實(shí)時(shí)監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對(duì)于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺(tái)控制功能。

案例

        基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的光伏電站運(yùn)維系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集中統(tǒng)一部署，滿足實(shí)際應(yīng)用中按需擴(kuò)展等要求，還能提升光伏電站運(yùn)維的靈活性和效率，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)光伏電站大數(shù)據(jù)的彈性存儲(chǔ)、集中管理和有效利用。

使用工況：

（1）整合資源，減少投資，降低成本

  可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控各電站的遙信、遙測、遙控、遙調(diào)信息，滿足了集控中心和電網(wǎng)調(diào)度部門對(duì)電站的遠(yuǎn)程控制管理。利用云架構(gòu)部署，有效整合資源，減少軟硬件投資，降低運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)了“無人值守、少人值守"的電站管理目標(biāo)。

（2）實(shí)現(xiàn)了智能化、精細(xì)化運(yùn)維

  采用了大數(shù)據(jù)處理及分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光伏電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障告警及發(fā)電量預(yù)測分析。通過光伏電站相關(guān)指標(biāo)水平對(duì)光伏電站運(yùn)營狀況進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析，提出優(yōu)化建議，實(shí)現(xiàn)了光伏電站智能化、精細(xì)化運(yùn)維，提升運(yùn)維效率和管理水平。

（3）統(tǒng)一的協(xié)同工作平臺(tái)

  將分散的各個(gè)光伏電站進(jìn)行集中監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了電站運(yùn)維過程透明可追溯，電站信息及時(shí)高效共享，電站日常事務(wù)自動(dòng)化，電站管理規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)高度協(xié)同、高效運(yùn)維。

（4）統(tǒng)一的知識(shí)共享平臺(tái)

        收集各電站的發(fā)電設(shè)備信息、運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)及故障處理應(yīng)對(duì)方案等信息，通過數(shù)據(jù)積累，建立共享數(shù)據(jù)系統(tǒng)，相關(guān)人員可隨時(shí)查詢歷史記錄，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為提高電站生產(chǎn)運(yùn)行管理水平積累寶貴的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，借助該平臺(tái)將個(gè)人的知識(shí)組合起來提煉為組織的知識(shí)財(cái)富。

總結(jié)

  建設(shè)覆蓋集團(tuán)所有電站的基于大數(shù)據(jù)的光伏電站運(yùn)維云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了下屬各光伏電站的遠(yuǎn)程集中控制，統(tǒng)一的運(yùn)營分析和集中展示。實(shí)現(xiàn)了信息的高度集中和共享，實(shí)現(xiàn)了電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能運(yùn)維，使下屬所有電站的生成運(yùn)維管理、設(shè)備資產(chǎn)管理等應(yīng)用成為一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。