摘要:现代技术的发展带来了各种各样的变革,其中互联网理念的拓展最为显著。而能源互联网是在能源领域对于互联网理念的拓展,本文所讨论的光伏智能电站就是智能互联网建设的重要一环。并且由于其本身的不稳定性与由于地域分布的广阔性与分散性特点,在运行与维护管理上也存在较大的难度。本文从光伏智能电站的建设与监控框架入手分析,通过分析信息沟通方法与运维公司的高效化监管体系,希望帮助智能互联网建设事业的发展与进步。
关键词:能源互联网;智能光伏电站;运维管理
为了更好的满足现代社会对于电力的需求,电力系统在不断的发展与革新,不仅仅是对原有电力系统的革新,更加重要的是引入其他电力来源,例如地热、风能、太阳能等等,一太阳能发电为典型代表的太阳能电站又称光伏电站,是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统,智能光伏电站作为能源互联网构建的重要一环,利用半导体界面的光生伏特效益实现光能与电能的相互转换,但是技术的革新也为相应的管理工作带来了新的问题。
一、光伏智能电站建设与运维中存在的问题
光伏智能电站的建设已经有了一定的成绩,其中采用的站内运行监控设备主要有以下几点:数据采集子系统、光功率预测子系统、视频监控子系统,以上几种子系统基本能够达到所需求的站内信息采集、监控以及一定程度上的预测,能够维持电站的基本运行,但是对于电站的汇总终端,总公司对于各个站点的情况缺乏足够有利的监控与反应能力,需要定期进行报表沟通,效率较低。主要的问题如下第一,电站设备繁复,占地面积广,在缺乏足够人员监控的情况下难以实现人工巡检,但是机械监控的准确性难以完全保证,因此一旦出现了设备故障既影响电站发电效率,并且人员反应时间进一步熬制问题解决速度的不足,影响电站工作效率。第二,专业性人才匮乏,虽然电力系统企业的工作人员充足,但是针对于光伏智能电站领域的专业人才远远不足,现有的电站员工在发现问题、分析问题、解决问题等方面的能力都有所欠缺。第三,电站运行中产生的数据量极为庞大,在缺乏科学分析与筛选的前提下,即使是计算机也无法高效的对每一个问题进行分析,不仅仅使得操作人员工作任务繁重,更加可能出现故障遗漏等问题。第四,电站设备故障没有形成故障解决分析方案知识库,造成故障排查、消缺效率低下鉴于目前国内光伏智能电站建设与运营尚处萌芽阶段现状,本文从智能电站的角度入手,对智能电站的建设及监控架构思路以及后续运维管理模式进行探讨。
二、光伏电站智能化概念及建设
智能变电站通过将现有的先进可靠的智能化设备利用互联网思维进行科学组装搭配,其建设的目标是实现全站的信息数字化、各类网络平台的稳定,实现信息共享沟通,即时反应。站点内部可以自行完成信息采集、测量以及分析。通过以上数据完成监控的同时可以有智能终端对其中的问题进行有效的处理与汇报。
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2.1 光伏电站智能化建设概述
智能光伏电站的建设是一项系统工程,首秀按中控室设置站级数据监控系统,在光伏区和设备区设置若干个子通信设备与中控室联网,光伏电站的监控信号和控制信号通过局域网进行传输,中控室接受到信号后通过互联网将实时数据自动上传到云储存,运维人员可在任何有网络的地方通过PC终端或移动终端使用基于互联网的软件调用云储存信息对电站进行监视和控制。简言之,光伏智能电站通过利用新的数据沟通方式实现各部分站点的快速沟通与连接,实现真正的智能化控制。
2.2 光伏电站智能监控的基本架构
智能光伏电站采用中央监控系统、区域监控系统和站端监控系统三级监控体系。网络分为三个部分,即站端局域网、光纤数据专网和总部集控中心局域网。站端局域网用来实现站端采集设备与站端综自主站通讯,完成数据采集; 光纤数据专网用来实现各监控站端采集设备与集控中心主站数据传输,通过租用通讯运营商专线实现; 总部集控中心局域网用来实现中心各服务器,以及监控工作站等设备通讯,要求采用双网双备( 服务器) 网络隔离措施,实现集控中心服务器内外网隔离、前置后台隔离。建立各监控站点到公司总部集控中心的传输网络,可使用电力专网、租用通信运营商的VPN、GPRS等方式,确保网络安全性,确保数据正常传输。建立各监控电站与公司总部专用数据传输网络,为保证通讯质量,将采用通讯运营商VPN专线,确保传输稳定性和数据安全。
2.3 智能光伏电站诊断系统
统支持故障自动诊断发现,根据设备运行参数数据,判断箱变、逆变器、汇流箱通讯故障情况,并根据逆变器、组串的偏差率及离散率指标分析持续零电流、直流过低、直流偏低等故障,实时刷新,累计设备故障持续时间以及消缺状态,并可查询统计历史设备故障情况。
具体故障等级阀值可在系统中自定义设定。例如在组串电流低于平均值 75% 以及当前辐照度高于辐照度限值时告警。当设备运行状态发生重要故障或关键参数越限( 包括负荷异常、开关跳闸、网络断线等) ,及时告警,可通过弹窗、语音、画面闪烁以及短信邮件通知运维人员。发生告警时,针对不同类型的告警情况提供相应的应急预案,以协助现场运维人员快速处理故障,应急预案可以由用户根据自身情况定制。系统支持人工缺陷发现,人工巡检、人为分析得到的设备故障也可录入到缺陷记录中,并可跟踪设备检修消缺情况,消缺后可评估考核运维人员工作量,形成从缺陷发现、检修消缺、评估考核闭环管理。系统支持电站日常检修消缺生产运维的知识库,形成积累,整体提高电站运维人员水平。
三、结语
现代技术的不断革新不仅仅给人们的生活带来了巨大的便利,利用互联网思维,将各个电站视为互联网系统的部件,实现信息的交流沟通。并且通过大数据诊断,实现光伏智能电站故障的准确诊断与快速反应,以此为基础可以建立起一个高效立体化的监管渠道,为新能源领域的发展提高帮助。此外,建立起高效准确的光伏智能电站可以有效解决我国由于地域广大导致的能源不均衡问题,更好的为其他资源贫瘠的地区提供稳定的电力供应。
参考文献
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论文作者:开天宝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签:电站论文; 光伏论文; 智能论文; 互联网论文; 故障论文; 设备论文; 数据论文; 《电力设备》2019年第6期论文;