1.智能光伏電站定義

所謂智能化，即減少人的介入、實現(xiàn)全自動化無人運行，實現(xiàn)故障的自動發(fā)現(xiàn)，自動診斷和自動修復(fù)，從而提升發(fā)電量，減少維護成本，提高系統(tǒng)收益。智能光伏電站從整體架構(gòu)上來說更為簡單，去除易損件，把復(fù)雜功能進行整合，去除需要維護的部件和工作?？傮w來說，智能光伏能讓電站建設(shè)更加簡單，簡化設(shè)計與采購環(huán)節(jié)，縮短建設(shè)周期，簡化備品備件的關(guān)系，提高系統(tǒng)可靠性及發(fā)電量。

智能化經(jīng)歷三個階段：自動化、信息化、智能化。

1.自動化

自動化是指電站現(xiàn)場減少人工的工作，系統(tǒng)設(shè)計成無易損部件，免維護，無需現(xiàn)場進行問題診斷，無需人工現(xiàn)場修復(fù);

2.信息化

組串的智能檢測，信息的高速可靠安全低成本傳輸，后臺數(shù)據(jù)的高可靠性存儲及監(jiān)視;基于大數(shù)據(jù)的問題分析，實現(xiàn)主動發(fā)現(xiàn)問題并提出運維建議；基于遠程移動運維，實現(xiàn)遠程指導(dǎo)和復(fù)用;基于運維系統(tǒng)，實現(xiàn)預(yù)防性維護;基于自動報表系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不同層面的自動報表，在電站內(nèi)通信方式采用5G無線通信技術(shù)，構(gòu)建智能管理網(wǎng)絡(luò)，在施工運維方面，無需光纖及挖溝鋪光纜、故障定位、維護簡單。在管理方面，光伏電站內(nèi)的移動互聯(lián)網(wǎng)，智能光伏終端、遠程協(xié)同運維。

3.智能化

(1)光伏產(chǎn)品的智能化

發(fā)展具有優(yōu)化消除陰影遮擋功率損失、失配損失、消除熱斑、智能控制關(guān)斷、實時監(jiān)測運行等功能的智能光伏組件。發(fā)展集電力變換、遠程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境自適應(yīng)等于一體的智能逆變器、控制器、匯流箱、儲能系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)以及適用于智能光伏系統(tǒng)的電力電子器件等關(guān)鍵部件。

（2）運維管理的智能化

實現(xiàn)預(yù)防性維護,對于電站業(yè)主，不僅要考慮電站如何維護，更要考慮電站如何運營，主動地優(yōu)化電站的運行狀態(tài)，比如通過5點4段的PR分析，把每一段組件+線纜、逆變器、箱變、升壓段的線損等所有的電站綜合起來分析，通過橫向和縱向的分析，把效率低的電站的和階段找出來，進行優(yōu)化。

通過大數(shù)據(jù)分析，對所有的組串和設(shè)備做離散分析，把異常但是沒有出問題告警的組串/設(shè)備識別出來，比如一個熱斑，系統(tǒng)可能沒有告警，但是已經(jīng)比其他組串落后，就可以通過離散分析找出來，進行預(yù)測性的維護，這就是主動經(jīng)營的應(yīng)用。此外，還可以通過設(shè)備間的對比分析，以及設(shè)備長期以來的效率和故障統(tǒng)計，進行設(shè)備的評估，為未來的設(shè)備選型和方案設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考。

在電站現(xiàn)場無需人員值班，在總部集中實施監(jiān)控、分析即可。當電站出現(xiàn)問題時，主動將告警與修復(fù)建議推送值守人員，值守人員可完全按照指示處理，快速提交閉環(huán)。遇到復(fù)雜問題，可進行現(xiàn)場狀況實時回傳，包括視頻、語音、數(shù)據(jù)等信息，數(shù)據(jù)回傳至云數(shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心進行遠程指導(dǎo)，實現(xiàn)保障現(xiàn)場人員安全、規(guī)范修復(fù)故障流程、處理結(jié)果迅速閉環(huán)。

很多集中式電站中，組串發(fā)生問題都發(fā)現(xiàn)不了，發(fā)電量的損失根本都找不回來。結(jié)合智能光伏控制器的組串級的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，另外通過數(shù)據(jù)庫的分析，能夠地發(fā)現(xiàn)是哪個設(shè)備發(fā)生故障，還能根據(jù)預(yù)制和運維經(jīng)驗得來的措施，提出處理建議，讓運維人員有目的的上站，一次性解決問題，避免來回排查、取設(shè)備等。

4.智能化光伏電站的構(gòu)成

光伏電站智能化構(gòu)成可分為3個層次：底層——設(shè)備硬件智能化(包括光伏組件、逆變器、配電裝置等);中間層——光伏電站生產(chǎn)監(jiān)控管理功能智能化及發(fā)電優(yōu)控制;頂層——大區(qū)域決策服務(wù)。

{1} 底層——光伏場內(nèi)硬件設(shè)備，應(yīng)配置智能光伏控制器，控制器應(yīng)能精細實現(xiàn)沒錄光伏電池組串的數(shù)據(jù)監(jiān)測，對輸入的每一路進行立的電壓電流檢測，提高檢測精度，為準確定位故障與提高運維效率奠定了基礎(chǔ);MPPT路數(shù)更多，能實現(xiàn)能量的精細化管理;采用的傳感裝置，更高的數(shù)據(jù)精度，提升電站系統(tǒng)的發(fā)電量和維護性。

（2）中間層——光伏電站智能化運維系統(tǒng)，基本分為智能光伏監(jiān)控系統(tǒng)電站和智能光伏生產(chǎn)管理系統(tǒng)兩部分。系統(tǒng)之間真正的互聯(lián)互通，實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)與各子站的信息互通。整個系統(tǒng)按照“一體化”設(shè)計原則，在統(tǒng)一的通信平臺上，配置一體化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對電站各類設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控。

（3）、頂層——總部或區(qū)域集控運維中心，實現(xiàn)對各電站進行集中管理，提高電站的管理和運維效率，提升發(fā)電量，降低管理成本;基于云計算平臺，具備管理數(shù)十吉瓦、數(shù)百電站的數(shù)據(jù)接入能力，支持25年，數(shù)百TB的數(shù)據(jù)存儲，完備的權(quán)限控制和鑒權(quán)機制，數(shù)據(jù)安全;支持多種電站接入，擴展介入新電站，將位于各地的多個電站當作本地邏輯電站進行管理，實現(xiàn)小的放大管，散的集中管，遠的拉近管的運維機制。分析各電站全年和各月發(fā)電計劃完成情況、運維投入情況，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策分析;匯總多個電站生產(chǎn)數(shù)據(jù)、融合分析、形成一整套跨點站的KPI指標來評估電站的運營情況，評估電站的運行健康狀態(tài)，快速找出短板，給出優(yōu)化建議。

隨著我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨成熟，光伏電站運行場景逐漸多樣化，在此情況下，提升光伏電站發(fā)電量，保障電站安全運行成為電站業(yè)主基本的訴求。光伏電站智能化，不僅為不同地區(qū)、不同場景的電站提供契合自身的解決方案，在降低運維成本，提高光伏電站收益方面更具優(yōu)勢，是我國智慧能源產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分，也是光伏發(fā)展的新趨勢。

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