分布式光伏电站运维管理与发展趋势

分布式光伏电站运维管理与发展趋势

贾志宏

华电新能源集团股份有限公司山西分公司   山西省太原市030006

摘要：随着全球能源结构的转变，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，日益受到人们的关注。分布式光伏电站因其灵活、环保的特点，在电力系统中扮演着越来越重要的角色。然而，如何高效地运维管理分布式光伏电站，以及预测其发展趋势，是当前亟待解决的问题。本文将就分布式光伏电站的运维管理和发展趋势进行探讨。

关键字：分布式光伏电站；运维管理；发展趋势

1、分布式光伏电站的基本概念和特点

分布式光伏电站是一种利用太阳能进行发电的电站，其发电设备通常安装在建筑物屋顶或地面。与传统的集中式光伏电站相比，分布式光伏电站具有以下特点：

（1）规模小：分布式光伏电站的规模通常较小，发电量有限，但可以满足当地居民或企业的用电需求。

（2）投资少：分布式光伏电站的建设成本相对较低，且不需要大规模的基础设施建设。

（3）运维简便：分布式光伏电站的运维相对简单，通常不需要专业的技术人员进行维护。

（4）环保节能：分布式光伏电站作为一种清洁能源，具有环保节能的优点，符合当前社会的发展趋势。

2、运维难点

2.1点多面广、运维成本高

场站实行少人值守，平时人员换休、检修、操作均需从其他场站派人值班或协助工作。推进分布式光伏项目组件布置环境复杂，无检修维护通道，且上下游主体多样，法律、管理、经营风险点多，电力电缆距离长，走线路径庞杂，电量计量点多等造成运维成本高、运维困难。管理人员对场站人员的技能培训、安全教育、安全检查和工作监督等无法及时便利到达、无高效手段，点多面广、运维成本高。

2.2高压并网、信息安全通道维护费用高

按照相关技术标准，10kV及以上电压等级并网时，应配置阳光云、调度数据网、通讯系统、光功率预测、AGC、保信子站、网络安全检测、消防、视频监控等系统，并接入集控中心，不仅设备投入费用高，而且每年的通道租赁、等保测评等费用较高，尤其是电能量数据信息，因无法实现数据分区隔离，每日需人工抄录,计算，导致值班员工作量增加，且无法实现无人值守的目标。

2.3日常巡视难以全覆盖，深层次隐患难以发现

一般采用1人值班、远程集中监控的模式，难以有效落实地调多人值守的要求，1人值守外出巡检时也无法及时发现、快速解除故障报警。因为分布式光伏电站光伏组件数量往往几万到几十万，且分布分散、布置环境复杂，因值班人员少，无法巡检全覆盖，深层次的隐患难以发现，运维安全风险较大。

3、对策研究

3.1规范安全生产管理体系

将分布式光伏电站的运维管理人员全面负责各分布式光伏电站的生产管理、设备管理、指标管理、资本性支出、科技管理等工作，电场运行值负责分布式光伏的辅助监盘，主要是白天通过智慧运维平台监控，是否有无超过1小时仍无人处理的告警等，各光伏电站只负责设备维护、定期检查和定期切换试验等工作，检修部负责定期检修、消除重大紧急缺陷等工作，各光伏区域运维负责人，统筹做好场站的运维工作及运维外包场站的现场管理和协调工作。

依托智慧集控平台建设，探索新安全生产管控模式

整合监控系统、应用管理系统、视频监视系统、无人机巡检系统，采用“5G+北斗+物联网+无人机+”等多项最新信息技术跨平台实现分布式新能源项目管理。实现管理制度流程自动化、精细化、密闭化，打造一个具备管理中心和经济运营中心的监管和调度管理平台。

3.2统一信息标准，打造智慧电站

分布式光伏的生产数据，由无线数据传送的方式录入到逆变器厂家的配套平台。建立起一套标准的数据体系和智慧集控平台。

智慧集控平台具有数据采集和存储、数据分析、调度响应、运维管理和安全隔离功能。起到“上传下控”的功能。以逆变器厂家的配套平台为“数据源”，按照标准数据体系抓取所需数据；以自身为“防火墙”，接入风云集控平台。从而打破“信息孤岛”，将分布式光伏电站打造成数据可见、操作可控、信息可传的智慧电站[1]。

3.3云上签单派单，探索新业态两票三制

两票即工作票、操作票;三制即交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。该制度是电业安全生产保证体系中最基本的制度之一，是对人为责任事故分析的重要依据。

由于分布式光伏布置高度分散，把握“两票三制”业务逻辑不变，实施在线上作业的新业态两票三制，即两票与交接班线上审核、线下实施、远程控制、云上存档。

构建集控平台与移动终端一体化两票系统，建立起报警识别、缺陷录入、工单派发、现场处置、验收闭环一整套工作流程，实现了“线上监督，线下执行”的管理目标。

针对分布式光伏项目特点，利用“无人机”、“热成像”技术巡检光伏组件运行环境、“热斑”形成情况。收到集控中心派发巡检任务后，维护人员逐项对金属支架、光伏组件、逆变器、电缆、组串、并网箱进行检查，利用移动平台“打点”、“拍照”记录巡视过程。同时平台对移动端进行数据采集并绘制出巡检人员移动轨迹。通过人工巡检和机器巡检相结合，实现智能巡检，降低巡检劳动强度，保障巡检作业安全、缩短隐患发现时间，提升巡检智慧化水平，并最终在平台形成巡检报告。

最终实现运行人员远程监控；片区人员现场许可、操作，各项工作可回溯的两票三制新模式。

3.3大数据智能分析，解决站点数量庞大难题

智慧平台通过数据采集、数据穿透功能，对设备从新建、运行、异常记录、巡检记录、技改等“全生命周期”的大数据进行“AI”分析，掌握并预警设备运行状况，开展联动诊断，以不同标准多方向诊断设备健康情况保证隐患的及时发现、及时处理。通过报警信息与知识库的联动，为设备运维、消缺、检修提供决策支撑，提升管理效率，保证生产管理的有效管控[2]。

3.4采取有效运维措施，解决现场运维难题。

一方面是无人机智能高效的应用：建立光伏巡检智能分析系统，通过图像智能识别算法，对影像数据和基本目标进行提取，采用智能学习算法，分别对双光影像数据进行筛选处理，可实现光伏板热斑故障的智能判定，最终提供精确定位的热斑故障报告。通过对整个光伏站区进行航测，生成带 GPS 信息的电子地图 ，对全局电子地图上的光伏板进行标定，通过无人机搭载红外双光设备巡检。通过数据管理能够分组件分区域进行故障统计分析并制定合理的巡检频率，已达到巡检投入与产出的平衡，为企业降本增效。

另一方面，清洗机器人投入，对于电站高效清洁运维尤为重要。光伏智能清洗机器人能够自动识别阵列类型并规划清扫路径，通过轨迹和姿态控制智能防滑、防跌落，通过结构、传感器和智能控制的联合设计，保证其在光滑斜面及阵列边缘稳定行走。通过照明系统和视觉系统的优化设计，机器人可在夜间稳定进行清扫作业，大大提高了清洗作业效率。降低了人工成本。

4、光伏电站运维的发展方向

4.1物联网

物联网计数器远程读取技术是太阳能电站智能运维的重要发展趋势。远程抄表技术可以更好地实现对各种太阳能电站设备的全方位监控。在复杂环境下，可以提高设备性能，优化整个电站的系统结构，大大提高电站发电效率。对于嵌入远程抄表系统的系统，主要采用传感器无线网络，可以有效地满足远程抄表的目的，并且更加智能、紧凑、可靠[3]。

4.2大数据

大数据可以为光伏电站的智能运营和维护提供两个优势。首先，大数据可以创建一个数据库，用于在各个光伏电站之间传输数据和信息。专业研究人员可以根据这些数据对光伏电站进行更好的研究，从而评估光伏电站的自动化和智能运行维护水平。持续改进。其次，大数据利用通信技术、计算机软件等技术对光伏电站进行监控，实现电站数字化智能化运行。

4.3互联网

互联网技术的应用可以促进光伏电站的数据收集、计算和处理，特别是实时监测天气状况，及时发现和消除光伏电站可能出现的故障。应用互联网技术还可以提供光伏电站单键物理检查、自动检查等服务，满足各种操作的发展需求，提高处理效率，减轻光伏电站管理压力。

5、结语

总之，分布式光伏电站的运维管理和发展趋势是一个复杂的系统工程，需要政府、企业和社会各方面的共同努力。只有通过政策支持、技术创新、人才培养等多方面的努力，才能推动分布式光伏电站在未来发挥更大的作用，为实现可持续发展和人类的美好生活做出贡献。

参考文献：

[1]李玄.电气节能技术在建筑设计中的应用[J].广西城镇建设,2021(06).76-77

[2]赵思童.光伏新能源技术在建筑设计中的应用[J].电池,2023(01).88-89

[3]王红伟.建筑电气节能中运用光伏新能源技术的优势[J].大众标准