基于物联网的光伏电站运维云平台的技术研究

摘要：介绍了智能运维技术在光伏电站中的应用现状后，分析了智能运维技术在光伏电站中的重要作用，分析了该技术在光伏电站未来发展中的作用和未来发展方向。

关键词：光伏电站；智能运维技术；光伏运维云平台；分布式光伏云平台；

0.引言

近年来，随着我国经济的快速发展，人们对电能的需求迅速增长。同时，由于环境治理形式更加严峻，能源危机日益严重，我国也加大了光伏电站等新能源电站的建设力度，显示出光伏电站数量的不断增加和建设规模的不断扩大。同时，随着光伏发电技术的不断进步，光伏电站的发电量不仅增加了，而且促进了光伏智能运维技术的发展和应用。本文简要分析了该技术的应用现状及相应的管理技术及其发展方向。

1、智能运维技术现状分析

在目前的光伏电站中，通常通过配置一套功能相对较弱的局部监控系统来满足光伏监控的要求，但该监控方案只能实现光伏电站的单独监控，不能及时向集团投资者提供电站投资和建设的所有信息。此外，在本方案下，还会导致电站运行统计数据不全面，通过电子文件向管理者提交这些数据，也会导致管理者无法直观地分析数据。此外，在上述监控系统的运行中，电站运行中的故障信息难以及时准确地发现，要求运维人员在当地监控平台上阅读和申报电站故障信息，不仅劳动力量大，劳动力成本高，而且导致故障响应速度慢，影响系统的正常运行。特别是对于通常建在偏远地区的光伏电站，由于运维人员经验不足和操作不规范，容易发生安全事故。

针对上述光伏电站的监测现状，结合先进的大数据、云存储、网络技术和计算机技术，在光伏运维云平台上构建光伏电站运维管理系统，并将上述系统应用于光伏电站的管理终端，可通过100GW+电站接入实现对所有电站的集中控制。此外，通过该管理系统的应用，可以保证电力设备的管理工作在完整的管理平台上进行，保证工作的规范化，在该平台上进行规范化的运维团队的建设和发展，提高电站的运行效率，降低运行成本。同时，该系统的应用还可以提高电力设备资产管理的透明度，实现对电站地位的实时控制，作为深入挖掘电站运行数据的重要依据，促进光伏电站资产价值的提升。

2、智能运维管理技术分析

智能运维管理技术在光伏电站中的应用，可以在电站运行中从时间、空间、设备等维度进行监控，重点是维护、管理、分析、判断、评价和报警管理，并在上述分析中重点关注光伏电站的绩效评价指标。具体来说，通过该技术的应用，可以判断光伏电站的施工质量，重点是分析和判断其施工质量是否符合标准和设计要求。二是自动检测电站运行中的隐患，确保及时发现，及时向业主汇总检测结果，并在此结果的基础上分析确定故障类型和位置。第三，通过该技术获得的数据也可以结合地理环境和气候特点来预测发电量，然后根据预测结果确定更好的阻塞和耐受性除尘方法，大大缩短经济周期，降低成本，实现收入的提高。四是将本技术与未来网络信息共享相结合，在综合分析电站信息和气象数值预报数据的基础上，结合互联网、云计算等技术预测局部瞬时功率和未来发电，提高能量调度的精细化程度。第五，通过该技术为运营、维护和管理人员提供更完整的数据和差异化、便捷的服务。第六，通过该技术提供的数据，方便光伏电站的设计和施工、设备规划和新设备的访问，也为系统和设备的维护、更新和早期故障预测提供依据。

3、智能运维技术的发展方向

物联网是因为它可以建立物体之间的连接，并在基本的互联网框架中共享和扩展信息。因此，设备和设施可以无限制地在终端操作中建造和使用，相关操作可以wanquan自动化。订单发布和参数分析和处理。它在分析电力系统的稳定性和剃须方面具有很大的技术优势。以多设备智能为代表的智能物联网网络系统也在逐步建立。这些将在下面讨论。

3.1物联网系统结构针对智能电网

输变电设备应实时检查运行状态，并测试相关关键部件的使用寿命。其中，智能和自动物联网技术框架的使用可以继续依靠计算机技术的更新和相应物联网架构的改进，从而在长期发展的基础上腾飞智能网络的功能。

3.2在输变电设备状态下的应用

辅助链路中传输和电力变换设备的状态检测及相关维护工作主要基于感知层完成相应的程序。其中，塔和其他设备中实现并安装了不同类型和类型的传感器。收集当前传输线路不同工作条件下的特征参数，通过实时传输进行网络注册和分析。根据作者的意见，相关输电线路的在线监测业务可以wanquan编制高海拔准时参数，如风向偏差监测、图像视频监测和微气象监测。

目前，电源主要依靠太阳能，其他研究机构研究了高压电磁能的提取，发现效果并不理想。因此，有必要从新的角度提高高温和低温下的能量存储容量，优化电源模式，提高整个系统的电源容量。其次，监控变压器设备的状况。物联网技术与变电站配置的智能兼容性。因此，在实际应用水平上，应以电厂的智能运行和维护为指导，并在此基础上进行推广。成本可控，操作和维护方便。感知层主要反映在过程层中，因此应用层必须与工作站的控制层相对应。

3.3输变电设备全寿命周期管理

基于长期利益和各种因素的资产计划和设计将降低资产生命周期的成本。电网资产生命周期管理是实现安全管理，实现资产管理的结合。根据我国基本国情，分析了电网公司在工业市场的技术和市场特点。通过不断总结实践管理经验，满足新的发展需求。此外，物联网技术的使用还可以监控能源设备的全景状态信息，并与其属性相关，以评估其使用寿命，为其周期成本和其他条件提供更有效的辅助功能。同时，还可以有效地关联能源资产的生命周期，从而提高设备诊断过程的真实性和准确性。它还有利于科学管理的制造和安装阶段。

在实际应用中，物联网技术可以收集各种关于变电站设备的信息，包括环境和测试。通过统计科学方法，分析了设备的现状和未来发展因素，形成了基于物联网技术的设备风险评估方法。通过使用新的传感器和其他技术手段，结合能量传输和转换设备的状态特性，结合一定的理论数据，形成了有效的评价方法，并建立了完整的文件。

4、安科瑞分布式光伏运维云平台介绍

4.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台通过监控光伏站点的逆变器设备、气象设备和摄像头设备，帮助用户管理分散在各地的光伏站点。主要功能包括:站点监控、逆变器监控、发电统计、逆变器一次图、操作日志、报警信息、环境监控、设备档案、运维管理、角色管理。用户可以通过WEB和APP访问平台及时掌握光伏发电的效率和收益。

4.2应用场所

目前，我国的两种分布式应用场景是：农村屋顶的家庭光伏和工商企业的屋顶光伏。这两种分布式光伏电站今年发展迅速。

4.3系统结构

在光伏变电站安装逆变器和多功能电源计量仪器，通过网关将收集到的数据上传到服务器，并集中存储和管理数据。用户可以通过PC访问平台及时获取分布式光伏电站和各逆变器的运行情况。平台的整体结构如图所示。

4.4系统功能

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台软件采用B/S架构，任何具备权限的用户都可以通过WEB浏览器根据权限范围监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运行状态（如电站地理分布、电站信息、逆变器状态、发电功率曲线、是否并网、当前发电量、总发电量等信息）。

4.4.1光伏发电

4.4.1.1综合看板

●显示所有光伏电站的数量，装机容量，实时发电功率。

●累计日、月、年发电量及发电收益。

●累计社会效益。

●柱状图展示月发电量

4.4.1.2电站状态

●电站状态展示当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数。

●统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。

●摄像头实时监测现场环境，并且接入辐照度、温湿度、风速等环境参数。

●显示当前光伏电站逆变器接入数量及基本参数。

4.4.1.3逆变器状态

●逆变器基本参数显示。

●日、月、年发电量及发电收益显示。

●通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线。

●直流侧电压电流查询。

●交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询。

4.4.1.4电站发电统计

●展示所选电站的时、日、月、年发电量统计报表。

4.4.1.5逆变器发电统计

●展示所选逆变器的时、日、月、年发电量统计报表

4.4.1.6配电图

●实时展示逆变器交、直流侧的数据。

●展示当前逆变器接入组件数量。

●展示当前辐照度、温湿度、风速等环境参数。

●展示逆变器型号及厂商。

4.4.1.7逆变器曲线分析

●展示交、直流侧电压、功率、辐照度、温度曲线。

4.4.2事件记录

●操作日志：用户登录情况查询。

●短信日志：查询短信推送时间、内容、发送结果、回复等。

●平台运行日志：查看仪表、网关离线状况。

●报警信息：将报警分进行分级处理，记录报警内容，发生时间以及确认状态。

4.4.3运行环境

●视频监控：通过安装在现场的视频摄像头，可以实时监视光伏站运行情况。对于有硬件条件的摄像头，还支持录像回放以及云台控制功能。

4.5系统硬件配置

4.5.1交流220V并网

4.5.2交流380V并网

4.5.310kV或35kV并网

5、结语

在目前我国相关政策的支持下，光伏市场中表现出了抢装潮的发展趋势，表现出光伏电站的建设数量不断增多和建设规模的扩大，覆盖范围也更加广泛，同时也在结合目前先进的技术来推动光伏电站向智能化方向发展。尤其是针对智能运维技术的应用，基于智能运维平台，在融入多种新技术、设备以及方案等同时，推动光伏电站向未来的数字化和智能化电站，以及全球自动化运维等方向发展。

【参考文献】

[1]水华伟.光伏电站的智能运维技术研究[J].工作研究，2020.01.039

[2]宋星，王凯丰，丁亚鹏等．光伏电站集中远程监控智能运维平台的建设于产业化分析[J].太阳能，2019（8）

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版