智能光伏電站的維護和管理

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2024-02-08 10:00:08

分布式可再生能源包括生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、地熱能和海洋能。它們資源豐富，可再生和清潔。它們是最有前途的替代能源，將成為未來(lái)世界能源的基石。近年來(lái)，可再生能源分布式發(fā)電越來(lái)越多地應用于現有電網(wǎng)，太陽(yáng)能發(fā)電是典型的代表。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)；智能光伏電站；建設分析。

1.我國光伏電站發(fā)展現狀。

多年來(lái)，我國電力能源市場(chǎng)主要集中在天然氣、煤炭等易開(kāi)發(fā)、價(jià)格低廉的不可再生能源開(kāi)發(fā)上。利用這些能源開(kāi)發(fā)電力的比例可達到總發(fā)電量的60%以上。然而，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔可再生能源的發(fā)展技術(shù)要求高，投資成本高，對政府政策指導依賴(lài)性強。光伏產(chǎn)業(yè)不在市場(chǎng)調整范圍內，缺乏市場(chǎng)活力。因此，利用這些能源開(kāi)發(fā)日常電力資源的比例仍然很小，約占全國總發(fā)電量的15%。光伏發(fā)電的發(fā)展主要是太陽(yáng)能，需要政策、技術(shù)和資金的支持，以促進(jìn)新能源的可持續發(fā)展。

隨著(zhù)全球環(huán)保意識的提高，各國和地區光伏電站開(kāi)發(fā)建設的技術(shù)和水平都有了顯著(zhù)提高，這對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是個(gè)好消息。在技術(shù)條件的支持下，光伏電站開(kāi)發(fā)建設成本大幅降低，全球光伏電站建設數量逐步增加，光伏發(fā)電前景廣闊。根據國際能源機構的調查數據，到2050年，光伏發(fā)電將占世界平均發(fā)電量的16%，光伏發(fā)電將成為世界上最可靠的供電渠道之一。

在進(jìn)入21世紀之前，歐洲主要發(fā)達國家已成為世界上最先進(jìn)、發(fā)展最快的地區。根據歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )的報告，21世紀前十年光伏發(fā)電總裝機容量基本保持在40兆瓦。這些光伏發(fā)電的建設用地主要分布在以德國為首的歐洲國家，亞洲的代表國家主要是日本。到2012年底，全球光伏發(fā)電總裝機容量已上升至100兆瓦，其中70%被歐洲國家占據。隨著(zhù)世界各國特別是亞洲國家環(huán)保意識的不斷提高，光伏產(chǎn)業(yè)得到了更多的資金和政策支持。隨著(zhù)光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，2013年以來(lái)，以中國為首的亞洲國家開(kāi)始大規模建設光伏電站。經(jīng)過(guò)一年的發(fā)展，中國在2014年超過(guò)德國等歐洲國家，占世界光伏總裝機容量的首位。

到目前為止，中國已成為除歐洲和美國以外世界上最大的光伏發(fā)電市場(chǎng)，年發(fā)電總量占全球光伏發(fā)電市場(chǎng)的8%。僅2011年至2014年三年，中國光伏發(fā)電總量就從3300兆瓦增加到28199兆瓦，三年增長(cháng)近8倍。預計到2020年，中國光伏發(fā)電總裝機容量將達到5萬(wàn)兆瓦，中國資源豐富，氣候類(lèi)型豐富。特別是在青藏高原和偏遠農村地區，太陽(yáng)能資源取之不盡，用之不竭。17%以上的土地可接受1750kwh/㎡的太陽(yáng)輻射，約一半的土地可達到1400-1750kwh/㎡。特別是在光照充足的青藏和沙漠地區，如果配備光伏發(fā)電設備，隱蔽發(fā)電將達到17瓦。

此外，在中國政府對光伏產(chǎn)業(yè)的高度重視和光伏產(chǎn)業(yè)在政策、資本和技術(shù)的指導下，中國光伏生產(chǎn)技術(shù)已達到世界領(lǐng)先地位，成為世界上最大的太陽(yáng)能電池板（電池）制造商。2010年，太陽(yáng)能電池板產(chǎn)量超過(guò)10兆瓦，光伏發(fā)電設備出口到世界和國外。世界領(lǐng)先企業(yè)10家，占太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備市場(chǎng)的近一半，包括尚德、金澳、英利綠色能源和中國天河光能。

2.智能光伏電站建設。

2.1電廠(chǎng)智能建設概況。在智能光伏電站中央控制室的輻射范圍內設置中央通信基站。此外，在光伏發(fā)電廠(chǎng)和設備區域設置5個(gè)子基站，以?xún)?yōu)化通信信號的接收和傳輸。此外，光伏電站的監控信號和控制信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)傳輸。此時(shí)，中央控制室接收前面發(fā)送的監控信號和控制信號，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。同時(shí)，公共信息通過(guò)自動(dòng)更新直接備份到云空間。運營(yíng)商可以在權威機構的許可下加載移動(dòng)客戶(hù)端，通過(guò)可視界面指令輸入實(shí)現云存儲信息提取，有效實(shí)現光伏電站的監控。

2.2實(shí)時(shí)數據采集和云計算。一般來(lái)說(shuō)，在光伏電站的運行中，實(shí)時(shí)收集光伏設備在電站區域的狀態(tài)信號，以協(xié)助電力傳輸保護。故障時(shí)，使用智能監控設備發(fā)出報警信號，停機，通知中央控制室進(jìn)行故障檢查。在日常運行中，通過(guò)對傳感器檢測數據的分析，可以確定電廠(chǎng)設備的運行狀況、故障信息和老化趨勢，從而進(jìn)行故障預警。

3智能光伏電站運維管理模式。

運行管理。光智能電站的運行管理主要包括運行日志、輪換、設備檢查和閘門(mén)切換運行管理。具體內容如下：（1）運行日志管理。運行維護結束后，相關(guān)管理人員可以通過(guò)移動(dòng)客戶(hù)端記錄工作設備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、電力信息，并形成具體的序列號，實(shí)現記錄的云上傳和存儲。（2）變更后的管理。轉移人員提供人臉和語(yǔ)音形成轉移信息，作為操作日志的一部分，生成附加的序列號，上傳云空間存儲。掃描換班操作日志的二維碼，從云下載查看，完成更換確認。（3）設備檢查管理。電廠(chǎng)設備日常檢查發(fā)現異常后，提供相應的日志和設備序列號，設置設備信息，獲取設備故障位置信息和基本參數，記錄到運行維護日志，上傳到云空間存儲。同時(shí)，自動(dòng)提交檢查申請，進(jìn)入檢查程序。（4）操作人員應接受檢查程序。經(jīng)批準后，后門(mén)操作人員接受具有相應權限的智能鑰匙操作設備，并形成相應的操作記錄，以操作日志的形式上傳到云空間存儲。

維護和管理。智能光伏電站的維護和管理主要包括在線(xiàn)故障診斷和處理、預防性維護診斷和處理、敏感設備的報警診斷等。具體內容如下：（1）在線(xiàn)故障診斷和處理。通過(guò)收集和整理相應區域的故障信息，進(jìn)行初步的在線(xiàn)故障診斷。相關(guān)操作和維護人員可以依靠客戶(hù)端，通過(guò)相應的初步診斷結果和故障參數確定在線(xiàn)故障，設計故障排除方案，并通知現場(chǎng)人員一次性排除故障。故障排除后，檢查過(guò)程結束，結果記錄在移動(dòng)客戶(hù)端，上傳到云存儲設備（2）預防性維護診斷和治療。通過(guò)大數據技術(shù)，深入挖掘電站設備的運行狀態(tài)、故障記錄等信息，有效確定和預測設備的故障點(diǎn)和老化趨勢，通過(guò)匯總相關(guān)技術(shù)信息形成預測方案。（3）在此基礎上，應督促維修人員在到期前進(jìn)行檢查和準備。電氣研究所識別敏感設備后，將設備的保護值固定在云處理的相關(guān)程序上。通過(guò)分析電廠(chǎng)實(shí)時(shí)監控收集的數據，實(shí)現了偏差報警功能。運行維護人員可以及時(shí)確認設備運行的故障點(diǎn)，幫助切斷設備，防止設備損壞和故障擴大。

結束語(yǔ)

在智能光伏電站的建設中，利用互聯(lián)網(wǎng)的理念，有效地整合和計算電站之間的運行數據，實(shí)現各自為政，始終聯(lián)網(wǎng)，各取所需，實(shí)時(shí)互動(dòng)的狀態(tài)。通過(guò)建立設備故障診斷、電站生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、公司管理等高效的三維監管渠道，為新能源發(fā)電業(yè)務(wù)的正常高效運行提供技術(shù)支持。此外，還可以有效解決當前新能源發(fā)電專(zhuān)業(yè)人員短缺、區域廣闊、電站分散、信息薄弱造成的運行維護管理決策困難，提高光伏電站整體運行維護和安全管理水平，提高電站收入水平，為后續無(wú)人值守或少人值守電站模式提供參考。