基于集中监控模式下光伏电站精细化运维模式研究

 基于集中监控模式下光伏电站精细化运维模式研究

刘飞

甘肃省电力投资集团有限责任公司

单位省市：甘肃省兰州市 单位邮编：730046

摘要：光伏发电是现代社会电力供应的重要组成，为了更好的满足现代社会发展的电能需求，光伏电站需要突破传统的局限性。现代光伏电站大多采用集中集控管理模式，实行“集中管理，集中监控，集中检修，少人值守”的集约化管理要求，因此为了充分发挥集控运行管理模式优势，需要对集控后光伏电站的精细化检修模式进行分析。

关键词：新能源光伏；集中监控；控制与管理；精细化运维

1.技术原理及性能指标

利用“大数据”、“云平台”、“人工智能”等高新科学技术，软件系统采用电网安全认证要求的HTTPS加密B/S架构与安全I区C/S架构，硬件核心设备采用华为（HUAWEI）自主研发的国产云计算存储服务器，打造一个具备远程生产调度指挥、集中监控、设备状态监测、远程故障诊断、视频监控、全景展示、生产运营管理等功能的综合型集中监控智慧运营中心。                   

2.技术的创造性与先进性

集中监控智慧运营中心通过获取各场站端实时生产数据、设备运行状态、报警信息及视频监控信息，实现对各新能源电站的“遥信、遥测、遥控、遥调、遥视”的五遥功能。同时，通过对收集到的海量数据进行处理和分析，实现了对各新能源电站的智能运维管理功能。

2.1、全场站实时监控

采用双机双网热冗余方式，实现集控中心与各场站之间SCADA系统的数据接口与安全可靠传输，实现公司级、场站级、发电设备级、部件级的运行实时状态监视、故障报警、智能预警、智能运行。做到全场设备的远程启停、复位，以及对各场站内电气设备的集中监视。

2.2、大数据实时预警

在集控中心装设一套设备健康管理系统，利用大数据、人工智能等新型技术，对监控系统现有的设备参数进行分析，并建立设备预警模型，当设备出现异常前即可实现数据的提前预警，提醒运行值班员对异常情况进行分析，对故障进行预判并安排人员进行处理。改变原监控系统单点报警模式，防止出现报警的同时既面临风机脱网，为设备的故障处理预留充分的准备时间，减少风机的非停次数。

3.技术成熟程度、适用范围和安全性

新能源智慧运营中心通过获取各场站端实时生产数据、设备运行状态、报警信息及视频监控信息，实现对各新能源电站的“遥信、遥测、遥控、遥调、遥视”的五遥功能。同时，通过对收集到的海量数据进行处理和分析，实现了对各新能源电站的智能运维管理功能。目前应用于国家电网、五大发电集团，覆盖风光水等清洁能源，市场占有率高及使用反馈好，具备改造条件。

4.应用情况及存在的问题

过去十年是新能源发展初始阶段，行业内大多数公司均采用场站式单独管理，各电厂之间交互较少，虽然同一公司下属电厂较多，但不能形成优势互补。我公司集中监控智慧运营中心的建成，标志着与传统运维模式发生了质的变化。

4.1运行统一调度管理，能够顺应当前电网新形势，使现货交易做到专业化、精细化，可以最大程度提高公司发电效益。

4.2提高生产管理水平。提供统一的企业移动平台方案，协助移动端与后台端的应用服务快速搭建起通信，实现远程服务调用、信息推送、数据抓取、即时通讯等功能。

4.3运用大数据分析，通过模型训练和数据预测，形成设备健康曲线，做到每台机组健康度的实时监测。在系统未报警的情况下及时提醒，防止发电设备故障扩大，导致停机，将损失降到最小，从而提高设备可利用率。

5.精益化检修可行性分析

相比传统能源，光伏发电具有清洁环保、可持续利用等优点，光伏发电已逐步成为能源体系的重要组成部分。近年来，光伏发电行业发展迅速，装机容量逐年增加，而此时为了同时对大量的光伏电站进行管理，许多光伏电站开始转为使用集中集控运行管理模式，实现远程控制，降低了运行管理工作的人力需求。在这一模式下，光伏电站现场工作模式由传统的运检一体转变为检修维护，工作重心也随着发生变化。因此为了进一步改进和规范检修管理，更好的实现精益化管理、标准化建设和集约化发展，需要对集控后的现场精细化检修工作进行探讨和研究，从而形成一种更系统、更细致、更具执行力的新型管理体系。

6.精细化检修的优点及先进性

开展精细化检修形成所需的指引性文件不仅明确了检修的项目，还对检修要求进行量化，更容易检验检修质量，消除个人主观判读和经验主义错误；同时还要有可执行性强的、有定量数据、工序要求、技能要求、验证手段等内容的标准，使检修过程标准化；随着现在互联网、物联网迅猛发展，社会的方方面面都进入了大数据时代。结合精细化管理的实施，设备技术管理也可以顺利进入数据系统管理时代，因此具备可靠便捷的数据统计和分析系统，借助电子媒体记录具有便于统计、分析的特点，再无须耗费大量的人力将纸质记录数据转化为电子记录，而是在中央系统查找需要的数据，直接进行利用，令过程、分析变得便捷、简单，从而最大可能地促进现场生产。

7.集中控制后保障精细化检修的

几点措施

开展精细化检修基于现场日常人员、设备、安全、物料等管理，可普遍适用于各电站。主要体现于以下几个方面：

7.1结合集控中心运营带来的变化，规范基础管理工作，修编完善各项制度、规程，确保现场检修工作有序开展。针对各站现场设备的运行工况，制定符合各站实际的标准化设备安全检查方式，并在执行的过程中学习和提高。

7.2全面加强设备管理，通过进一步落实设备单机承包责任，根据个人承包责任范围，做好设备检修管理；严格执行设备定检维护及巡视、加强岗位人员培训、推进设备对标管理、加强组件清洗、技术改造等措施的落实，全面提高设备管理水平。

7.3严格按计划开展各项检修、技改工作，按时完成设备预防性试验，为发电设备的可靠性管理提供技术支撑；同时加强外委方的管理，落实设备维护责任制，突出检修责任，不断提高外委方检修质量和设备管理水平，保障各电站设备安全稳定运行。

7.4全面加强设备管理，重点开展组件、汇流箱、逆变器等设备的精细化检修和维护，包括进一步细化定检项目，严格执行定检周期，通过展开组件热成像仪巡视，发现和更换缺陷组件，全面提高组件效率。同时开展对汇流箱的定检工作，通过正常巡视、维护和定检工作，确保汇流箱全面高效运行；再次加强逆变器的维护与定检工作，充分利用早晚低功率或停机时段开展检修工作，全面降低场内弃光，增加发电量。

7.5做好电量对标分析，通过每日、每周、每月进行同型号、同区域电量对标，将电量偏低单机列为次日重点巡视检查对象，查找分析电量偏低原因，通过不断的对标分析，全面提高单机设备利用率。

结语：

为提高生产效率，以“集中监控、区域维检、智能运维”为模式，利用“大数据”、“云平台”、“人工智能”等高新科学技术，实现了远程集中监控、设备状态监测、远程故障诊断、生产运营管理、生产指挥、视频监控、全景功能的集中运营中心。光伏电站精细化运维模式，在实际运行方面，证明具有高效、人力需求少等优点，所以具有较高的应用价值。

参考文献：

[1]骆卓祺.设备检修精细化管理的探讨[J].科技创新导报,2015(10)，137-138

[2]张天保.光伏电站集中集控运行管理模式探索[J].低碳世界,2018(06),176.

[3]唐海峰.浅谈综合能源服务在新能源物联网的应用[J].中国电业化,2021(12):79-80.