光伏電站智能運維與建設解析

國電投（天津）分布式能源有限公司 韓曉沛

能源互聯網其實主要是指將電力系統作為核心要素，與互聯網技術以及一些新能源發電技術進行有效結合。同時，與交通、天氣等各種不同的系統進行組合，能源互聯網本身具有一定的復雜性，所以在構建時，需要與各個因素條件進行綜合考量。在針對能源互聯網進行建設的時候，其根本目標是為了能夠利用互聯網技術，實現可再生能源的合理利用。光伏電站作為太陽能電站的一種，由于穩定性并不是很強，所以需要對其進行有效的運行維護管理。

1.光伏電站智能化建設的相關內容分析

智能光伏電站在中控室設置過程中，其屬于站級數據監控系統中非常重要的環節。特別是在光伏區和設備區進行若干個子通信設備設置完成之后，可以實現與中控室相互之間的有效連接。中控室在接受到相應信號之后，可以與互聯網進行有效連接，實現數據的自動上傳，并且將這些符合實際要求的數據全部都儲存到云平臺當中。運維管理人員可以在任何有網絡的環境下，通過PC終端科學合理的利用，對這些儲存的信息進行調取和分析。該系統的具體結構如圖1所示[1]。

圖1 智能電站系統結構示意圖

2.光伏電站智能監控的基本架構分析

智能光伏電站在實際運行過程中，其主要是利用中央間系統、區域監控系統等，這些監控系統在應用時，可以相互建立有效的關系，并且實現協調運作，保證最終的運行效果（見圖2）。

其實網絡一般都會分為三個部分，其中包括站端局域網、光纖數據專網以及總部集控中心局域網。這些網絡在劃分完成之后，各自有不同的責任[2]。首先，站端局域網在實際應用時，其主要是針對一些站端采集設備或者是其通訊問題進行落實，保證數據在這一環節當中能夠實現有效的采集和使用。光纖數據專網在實際應用時，其主要是對各個監控站端在采集設備以及集控中心主站數據傳輸過程中的穩定性和有效性進行監督和控制。最后總部集控中心局域網在實際應用過程中，其根本目的是為了保證各個服務器相互之間能夠形成協調發展的趨勢，同時還能夠對監控工作站等一系列設備的通訊狀態保持良好的監控。這樣不僅能夠從根本上保證網絡隔離措施的有效落實，而且還能夠真正實現集控中心服務器內外網相互之間的有效隔離操作[3]。

圖2 智能電站監控基本架構示意圖

在針對各個監控站點進行建設的時候，基本上都是直接由公司總部的集控中心進行網絡的有效傳輸。在整個傳輸過程中，可以使用電力專網或者是租用一些運營商的VPN等，通過這些方式的利用，不僅有利于保證網絡的整體安全性，而且還能夠最大限度保證數據在傳輸過程中的穩定性和準確性。除此之外，構建各個監控電站與公司總部相互之間能夠形成有效數據運輸的系統，這樣不僅能夠保證通訊的基本質量，而且通過通訊運營商VPN專線的使用，可以保證傳輸的整個過程具有安全性和穩定性[4]。

3.監控系統數據的采集分析

3.1 數據采集系統架構

采集系統可以分為站端采集和集控中心采集系統兩個部分。首先，站端采集系統能夠實現與站內綜合自動化系統等相互之間的有效通訊，并且最大限度保證通訊質量，完成相應數據的有效采集和利用。站端采集系統在構建和利用過程中，自身已經根據現有的一些綜合自動化系統，對其逆變器、組串等環節進行確定和分析。其次，集控中心采集系統一般在針對一些數據或者是保證通訊質量的時候，都會與站端采集系統建立有效連接，實現兩者的協調發展。通過對通訊規約中的內容進行分析可以得出，站端采集系統與綜合自動化系統等，基本都是直接利用IEC104規約或者是MODBIS TCP規約。除此之外，如果是與集控中心采集系統進行協調發展和利用時，基本上會利用IEC104規約完成通訊。在網絡上站端采集系統以及站內綜合自動化系統在實際應用過程中，為了保證數據信息在傳輸過程中的效率和質量，基本上都會利用電力專用的網絡裝置實現有效的隔離。如果是與集控中心進行操作時，那么一般都會使用防火墻進行隔離。

3.2 數據采集系統內容

根據電站分區、逆變器、匯流箱等實時監測的功能，系統可以實現對設備在運行過程中各項參數以及基本狀態的實時有效監督和控制。除此之外，可以通過各種不同的圖例色階對設備的實際運行狀態進行區分，同時可以根據設備的整體位置結構對其進行下鉆處理。一般在針對一些不同設備進行集成時，需要對這些設備自身的指標情況進行對比分析，通過對比曲線，可以得出相應指標排序，并且最大限度保證區間篩選的有效性和針對性。在電站量化考核指標的構建和具體利用過程中，其可以提供符合實際要求的對比功能，通過表格、圖層等各種不同類型的方式對其進行展示，保證展示的最終效果。電站運行主要指標包括太陽能、電量、運行標、能耗等指標，這些不同類型的指標在考核時，需要根據各個指標中涵蓋的內容進行逐一量化，最大限度保證各個指標的運行狀態。

4.光伏電站智能運維管理

光伏電站智能運維相關管理措施在落實過程中，需要與實際情況進行結合，這樣才能夠保證最終的運維管理效果。首先，系統需要體電站在生產過程中的一系列計劃，其中包括一些上網電量的預算、發電量的具體預算等，這些計劃都需要經過相對應的申請、審批以及批準之后，才能夠落實。其次，系統可以提供供電站的基本發電量，同時還能夠提供標桿在實際應用過程中的等效利用小時數。這些數據可以直接用到電站對標當中，保證各項數據的準確性和有效性。另外，系統在日常運作過程中，可以提供相對應的值班記錄、運行日志等，這些都是在智能運維過程中必不可少的重要因素條件。電站在運行時，這些信息都是其中的基本內容，缺一不可，同時這些信息與設備管理之間也具有一定的緊密聯系。除此之外，光伏電站系統在運作時，可以實現對設備有效的資產管理。系統能夠真正實現設備基礎檔案的統一化，保證設備的各種資料和信息具有一定的完善性和全面性。與此同時，在針對一些備品或者是備件進行管理時，系統大多數情況下都會比較支持物資信息以條碼掃描的方式,錄入檔案中。這樣不僅有利于對這些信息資源進行有效的調取和查詢，而且還能夠為供應商提供有效的基礎檔案信息。最后，系統權限的管理具有非常重要的影響。系統本身具有非常大的權限管理功能，只有符合驗證要求的工作人員才可以對其進行管理。在針對一些不同級別的用戶進行管理時，可以結合實際情況，制定出符合這些特殊用戶的特殊權限，為運維管理水平的提升提供有效保障。

5.結束語

智能光伏電站在建設以及運維管理過程中，需要該電站相互之間的運行數據進行有效整合，并且實現高效的計算和處理。這樣不僅有利于為光伏電站智能運行的穩定性和安全性提供保障，而且還能夠保證運維效果。