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光伏電站的“智能化”升級

中電投黃河公司光伏電站面積大、自然環(huán)境和生活環(huán)境惡劣、光伏電站運(yùn)維人員少等因素，給電站安全可靠運(yùn)維帶來一定困難。針對光伏電站規(guī)模化發(fā)展階段的建設(shè)和運(yùn)維中所存在的一系列問題，黃河水電攜手華為將數(shù)字信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與光伏發(fā)電技術(shù)相融合，打造的智能光伏電站，顯著提升發(fā)電量和光伏電站的運(yùn)營管理效率。

中電投黃河公司在全球率先建成的格爾木、拉西瓦兩座智能光伏電站采用了領(lǐng)先的光伏專用4G無線系統(tǒng)，使寬帶無線信號覆蓋整個電站，為智能光伏電站實(shí)現(xiàn)“集中運(yùn)行，遠(yuǎn)程診斷，實(shí)時維護(hù)”提供信息高速公路的支撐，改變了傳統(tǒng)光伏電站傳統(tǒng)運(yùn)維模式，是真正適應(yīng)超大規(guī)模光伏電站管理模式的重大創(chuàng)新。

集中運(yùn)行。利用4G無線通信、藍(lán)牙、PLC電力載波等通訊技術(shù)，將智能手持終端、手機(jī)APP軟件、智能巡檢無人機(jī)與系統(tǒng)無縫融合，實(shí)現(xiàn)信息傳輸、數(shù)據(jù)分析、改變以往單電站運(yùn)維模式，節(jié)約人力成本、提高生產(chǎn)管理效率。例如，黃河公司拉西瓦12兆瓦光伏電站，運(yùn)行每值最少3人，實(shí)行3班倒，最少運(yùn)行人員就有12人，還不包括維護(hù)人員。100兆瓦以上運(yùn)行人員更多，黃河公司25座光伏電站，按傳統(tǒng)的光伏電站，僅運(yùn)行人員最少就要300人以上，這樣一來要實(shí)現(xiàn)光伏電站穩(wěn)定運(yùn)營光人工成本這部分的費(fèi)用就很大。

智能光伏電站采用集中運(yùn)行，是利用視頻對電站周邊及電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，將實(shí)時性、固定視頻監(jiān)控和多媒體調(diào)度平臺相結(jié)合，固定視頻監(jiān)控的圖像可以實(shí)時轉(zhuǎn)發(fā)到手持終端上，巡檢人員可以隨時隨地查看任何一個攝像頭所在的區(qū)域，達(dá)到了快速、無死角監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了光伏電站“無人值班、少人值守”的創(chuàng)新運(yùn)行管理模式，進(jìn)一步降低人工成本。光伏電站的“智能化”升級，讓電站運(yùn)維變得更加安全、簡單和快捷，實(shí)現(xiàn)電站移動化運(yùn)維。

遠(yuǎn)程診斷。智能光伏電站通過無線寬帶集群和多媒體運(yùn)維系統(tǒng)，對故障精確定位到每個組串，降低現(xiàn)場故障診斷難度，生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)巡檢更加便捷；實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源共享，用實(shí)時的視頻和語音通訊，專家遠(yuǎn)程協(xié)助，提供“一站式”權(quán)威、安全、準(zhǔn)確的技術(shù)支持，解放生產(chǎn)力，提高現(xiàn)場運(yùn)維效率。如中電投黃河公司龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站一個子陣，共計(jì)4480塊光伏組件，電站的光伏組串出現(xiàn)故障或者遮擋等異常情況，通過人為來一項(xiàng)一項(xiàng)排查，耗時耗力的同時，也很難在短時間內(nèi)找到故障點(diǎn)，為電站運(yùn)維帶來困難。智能光伏電站采用無線4G網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，通過快速故障定位、缺陷智能處理等功能，實(shí)現(xiàn)了智能運(yùn)維，年平均故障次數(shù)少30%，系統(tǒng)故障對發(fā)電量的影響只有傳統(tǒng)方案的十分之一，質(zhì)保期外的維護(hù)成本只有傳統(tǒng)方案的五分之一。

智能光伏電站還借助空中盤旋的無人機(jī)，通過紅外成像技術(shù)觀察電站運(yùn)維情況?？勺尮ぷ魅藛T走到哪里都可以隨時隨地跟蹤查看電站發(fā)電、運(yùn)行、管理情況，查找故障源頭，全面、準(zhǔn)確、及時判別設(shè)備故障，提高了監(jiān)測能力，降低了巡檢強(qiáng)度，電站設(shè)備的可靠性大幅提高，大大增加了發(fā)電量。

實(shí)時維護(hù)。智能光伏電站將監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、光功率預(yù)測系統(tǒng)等多套系統(tǒng)進(jìn)行一體化管理，可通過實(shí)時數(shù)據(jù)對比和分析，判斷當(dāng)前光伏組串的工作情況，并傳輸至中控室寬帶基站，瞬間判斷發(fā)出告警提醒運(yùn)維人員檢修，實(shí)現(xiàn)了缺陷智能過濾，提高了運(yùn)維效率?；谥悄鼙O(jiān)控和遠(yuǎn)程診斷，電站的實(shí)時維護(hù)變得少等待、易執(zhí)行，快速解決故障。

中電投黃河公司擁有光伏電站25座，遍布陜甘寧青四省區(qū)，且光伏電站點(diǎn)多面廣、設(shè)備分散，巡檢工作量大、故障排查效率低、無法準(zhǔn)確及時對比分析電站技術(shù)指標(biāo)，給電站安全生產(chǎn)管理帶來困難。電站規(guī)模越來越大，對于百兆瓦級的光伏電站而言，電站有40萬塊組件，長期運(yùn)行中，可能會有熱斑、隱裂等現(xiàn)象，靠人工很難排查。以龍羊峽水光互補(bǔ)850兆瓦為例，組件374萬塊，匯流箱10200臺，逆變器1700臺集中逆變器，箱變880多臺，采集的點(diǎn)數(shù)200多萬個，如此多的設(shè)備給安全生產(chǎn)管理帶來挑戰(zhàn)。按照常規(guī)的巡檢方式，2人每日才能巡檢12個子陣，工作量極大。

智能光伏電站可以實(shí)現(xiàn)借助搭載GPS、紅外成像和無線傳輸設(shè)備的無人機(jī)，根據(jù)設(shè)置好的路徑準(zhǔn)確飛行，對組件進(jìn)行熱成像掃描，從而精確定位有熱斑、隱裂等故障的組件，結(jié)合圖像分析和專家診斷，全面、精準(zhǔn)、及時判別設(shè)備故障，實(shí)現(xiàn)快速更換。降低了巡檢強(qiáng)度，電站設(shè)備的可靠性大幅提高，保障電站時刻工作在最佳狀態(tài)。