浅析互联网+分布式光伏发电监控运维平台
2024-11-05 09:55:51 来源：安科瑞电子商务（上海）有限公司
摘要：互联网+分布式光伏发电监控运维平台通过对实时运行数据的采集、计算、处理、分析、存储，结合天气状况对发电数据进行挖掘分析，建立业务专家知识库，实现一键体检、自动巡检等体检服务，及时发现电站运行故障或隐患。并基于消息推送技术、智能化派单技术、MemCache技术、手机APP技术完成自动化运维服务，提高光伏电站的发电效率，增加了用户的发电收益。
关键词：分布式光伏；智能运维；消息推送；智能派单
0引言
随着国家政策的支持，鼓励绿色新能源建设，分布式屋顶光伏发电得到了快速发展，光伏电站数量及装机容量越来越庞大，地理分布越来越广。各种维护工作量巨大，对运维的要求越来越高，投入的人力和物力越来越多，但实际的运维效果并不理想。分布式屋顶光伏出现设备故障问题，往往不能及时发现，造成发电量减少。即使电话联系维修人员，由于路途问题，维修人员不能很快的赶到现场进行故障维修，造成多天不发电，收益减少。另外，发电效率逐渐降低，对用户来说往往无法察觉，但是无形中发电量越来越少，对用户来说也是损失。
如何解决上述问题，经过分析和调研，建立智能化监控运维平台，通过计算机自动化手段，挖掘分析发电大数据，以自动分析代替人工分析，及时发现电站故障或隐患，及时向用户发送告警消息推送，提醒用户及时处理，对于运行故障问题，及时向运维工程师下发派单服务，快捷、及时的帮助用户发现问题、解决问题。
1系统实现框图
系统设计原理。整个系统分为数据采集中心、监控中心、派单中心、消息推送中心四大部分，主要适用于分布式家庭屋顶的光伏电站，数据采集中心用于采集各个光伏的数据，如地理位置信息、业主信息、逆变器信息、电能信息等，然后将数据传输至监控中心。监控中心接收数据并做综合分析处理，形成体检报告或故障信息，然后将体检报告发送至消息推送中心并*终发送给客户端，或将故障信息发送给派单中心，派单中心结合运维工程师客户端的信息形成运维任务单、并将运维任务单发送至消息推送中心、*终发送给客户端，实现监控、维修任务派单及消息推送一条龙式的智能化运维。
其中，一键体检、自动巡检、大数据分析全方位电站检查服务，采用独立任务体方式控制，可扩展性强，适应不同业务的需求，内存采用缓存技术，提高了任务处理、访问效率，减轻了服务器压力。
2功能介绍
2.1消息推送机制
搭建消息接收服务器、消息推送服务器，消息接收服务器接收来自监控中心的一键体检或自动巡检服务的体检结果，并把体检结果按照订阅人群进行分类处理，并送入消息发送缓存中，消息推送服务器中的消息推送服务模块顺序把消息推送到用户手机客户端上，提醒用户注意电站运行状况。
整个体检任务可人工后台配置，并可自由配置推送人群，根据业务的不同推送的人群和内容也有区别，可灵活配置。
2.2智能派单服务
派单中心接收的大数据分析结果及客户故障维修申请，自动或人工下发维修单，故障电站周边30公里内的运维工程师会及时接收到运维任务，运维任务包括电站运行的故障现象、初步分析的故障原因、电站位置和距离、运维难易程度、任务酬金等内容，运维工程师抢单成功后，即可及时赶赴现场进行故障排除或售后服务。
2.3智能运维内容
采用模块化设计，动态装载检测任务体，定时或周期分析电站运行状况，并可根据业务需要扩展，可扩展性强。建立运维专家知识库，系统通过不断自我学习，不断完善专家知识库，在今后的运维中，发现问题并可以提供*级的建议。结合 MemCache 缓存技术，把计算结果放入MemCache缓存中，设定其生命周期，在生命周期内的重复检测请求，直接从 MemCache 中读取返回，减轻了服务器和历史数据库的压力。
（1）采集器通讯中断次数超限任务：通过定时分析采集器断线告警数量来判断采集器的通信质量，通讯中断次数超过 20 次/天，则认为该采集器通讯状况不佳，存在运行隐患。
（2）采集器通讯中断时间超限任务：通过定时分析采集器通讯中断时间来判断采集器的状况，通讯中断时间超过3个小时，则自动向用户告警提醒，并提供问题解决办法，如网络不通、欠费、接触不良等。
（3）逆变器告警频繁任务：监测逆变器重要告警事项，如果发现频繁产生告警信息，说明逆变器存在故障隐患，当到达限值阀门后，自动向用户或运维工程师推送告警消息，以提醒及时排除隐患。
（4）逆变器功率突变检测任务：检测逆变器发电功率数据，经过对比分析，如果存在发电功率异常突变降低，则筛选出逆变器列表，并发送体检报告和功率曲线给运维工程师，用于分析逆变器运行中存在的问题。
（5）发电量持续降低检测任务：监测电站日发电量数据，经过近期对比分析，分析是否存在发电量不断降低的现象，及时通知用户清洗太阳能板或排查是否存在组件故障。
（6）发电量周边对比分析任务：对电站周边30公里同类型电站进行横向对比分析，看是否存在发电量同比低下问题，如果存在及时通知用户清洗太阳能板或排查是否存在组件故障。
（7）雪、雾霾天气服务提醒：结合天气状况，在雪、雾霾天气过后，通过消息推送方式，提醒用户清洗打扫太阳能板，以提高发电效率。以上为部分智能运维服务项目，可根据业务发展需要，动态扩展任务体。
2.4生产的智能化
订单物料管理与生产挂钩，实现流程化管理，智能化生产。自动化扫描物料登记，实现产品全生命周期追溯管理。
整个流程从客户下单、支付、设计、生产、备货、发货、签收等一系列操作中，完成从订货到签收的整个生命周期的智能化管理，客户可实时追踪订单进度。并把市场与生产结合起来，实现了定制化生产，提高了生产的智能化。
3.安科瑞Acrel-2000MG微电网能量管理系统
3.1概述
Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统，可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理，还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互，既能接受上级调度指令，又可以满足远程监控与运维，确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。
3.2应用场景
适用于工商业储能电站、新能源配储电站。
3.3系统结构
3.4系统功能
（1）实时监管
对微电网的运行进行实时监管，包含市电、光伏、风电、储能、充电桩及用电负荷，同时也包括收益数据、天气状况、节能减排等信息。
（2）智能监控
对系统环境、光伏组件、光伏逆变器、风电控制逆变一体机、储能电池、储能变流器、用电设备等进行实时监测，掌握微电网系统的运行状况。
（3）功率预测
对分布式发电系统进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。
（4）电能质量
实现整个微电网系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。
（5）可视化运行
实现微电网无人值守，实现数字化、智能化、便捷化管理;对重要负荷与设备进行不间断监控。
（6）优化控制
通过分析历史用电数据、天气条件对负荷进行功率预测，并结合分布式电源出力与储能状态，实现经济优化调度，以降低尖峰或者高峰时刻的用电量，降低企业综合用电成本。
（7）收益分析
用户可以查看光伏、储能、充电桩三部分的每天电量和收益数据，同时可以切换年报查看每个月的电量和收益。
（8）能源分析
通过分析光伏、风电、储能设备的发电效率、转化效率，用于评估设备性能与状态。
（9）策略配置
微电网配置主要对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。其中策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。
4
.硬件及其配套产品
6结束语
互联网+分布式光伏发电监控运维平台基于消息推送技术、大数据分析技术、任务巡检技术、智能派单技术、手机APP技术，实现了运维服务的全方位监控，目的是及时发现光伏电站运行中的故障或隐患，并提高光伏电站的发电效率，提高用户的发电收益。
通过该平台大大减轻了运维服务的难度，提高了服务质量，取代了繁重的人工劳动，是分布式光伏电站的服务好帮手。
【参考文献】
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【5】侯志卫，陈洪雨，常生强，赵宏杰，叶进.互联网+分布式光伏发电监控运维平台
【6】安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版.
【7】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.
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