光伏电站的智能运维技术研究 耿立洋

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:耿立洋 柴花伟
[导读] 摘要:在目前我国相关政策的支持下,光伏市场中表现出了抢装潮的发展趋势,表现出光伏电站的建设数量不断增多和建设规模的扩大,覆盖范围也更加广泛,同时也在结合目前先进的技术来推动光伏电站向智能化方向发展。
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        摘要:在目前我国相关政策的支持下,光伏市场中表现出了抢装潮的发展趋势,表现出光伏电站的建设数量不断增多和建设规模的扩大,覆盖范围也更加广泛,同时也在结合目前先进的技术来推动光伏电站向智能化方向发展。尤其是针对智能运维技术的应用,基于智能运维平台,在融入多种新技术、设备以及方案等同时,推动光伏电站向未来的数字化和智能化电站,以及全球自动化运维等方向发展。
        关键词:光伏电站;智能运维技术;应用
        1光伏电站运行的技术要求
        1.1无功电压
        无功电源。包括光伏逆变器和无功补偿装置。光伏电站安装的并网逆变器应满足额定有功输出前0.95到滞后0.95范围内功率因数的动态调整,并应满足图1矩形框内的动态调整。光伏电站应充分利用光伏逆变器的无功容量和调节容量,当光伏逆变器的无功容量不能满足系统电压调节要求时,集中安装具有适当容量的无功补偿装置,必要时安装动态无功补偿装置。
                图1光伏逆变器无功出力范围
        有功控制。光伏电站应符合DL/T1040《电网运行规则》的规定,具有参与电力系统调频、调峰和备用的能力。所有光伏电站均需配置具有有功功率调节能力的有功功率控制系统,并能接收和自动执行电网调度机构发出的有功功率和有功功率变化的控制指令。
        1.2故障穿越
        在传统的“低电压穿越”的基础上,在光伏发电中增加了“零电压穿越”的要求。当光伏电站并网点电压降至0时,光伏电站应能连续运行0.15s而不断开。当电力系统发生不同类型的故障时,光伏电站并联电网的评估电压在电压等值线以内或以上时,光伏逆变器必须保证连续运行而不断开,否则允许光伏逆变器切除。
        1.3光伏电站优化运维技术管理问题
        运行维修不到位。首先,由于受相关政策的影响,光伏电站建设周期普遍较短,导致电站设计和建设的许多环节控制不完善、不科学,最终影响电站的安全和质量;其次,近年来大量光伏电站投入建设和使用,但行业内专业运行维护人员较少,且大多数运行维护人员工作水平较低,缺乏实际运行维护经验。
        光伏电站管理体系不完善。光伏电站的管理是一项重要而复杂的工作,要求管理者具有较高的管理水平。但目前光伏电站的管理体制还不完善,主要表现在两方面:一是管理体制不全面,具体标准不明确。不同地区光伏电站的具体运行条件不同,也应根据具体情况制定管理制度。然而目前大部分地区的光伏电站管理体制存在缺陷和不完善,最终阻碍了自身的发展;二是管理者分工不明确,导致管理效率低下。一些管理者不了解光伏发电厂管理的相关规定,对工作处理不慎,不能及时发现电厂运行中存在的问题,容易给电厂带来安全和经济损失。后期运营维护不到位。一些地区的光伏发电厂在建设过程中总是追求规模大、成本低,导致光伏发电厂的许多细节没有得到改善。由于过分追求经济效益,建设速度过快,忽视了光伏电站后期运行维护的设计,导致工作人员缺乏处理后期运行问题的经验和标准,主要体现在:一是安全问题。运行维护人员安全意识淡薄,工作不规范,使电站运行维护安全存在隐患;其次,运营维护是自导式的,缺乏规划,自导式运营难以应对突发性问题,容易给投资者和地方政府带来不可预知的经济损失。
        2智能运维管理技术分析
        在光伏电站中应用智能运维管理技术,可以在电站运行中,从时间、空间、设备等多个维度上开展监控工作,重点是可以开展维护、管理、分析、判断以及评价和报警等管理工作,而且在上述分析时重点以光伏电站的绩效评价指标来开展。具体地说,通过此技术的应用,一是可以对光伏电站的建设质量进行判断,重点是分析判断其建设质量是否满足标准以及设计要求。二是可以对电站运行中的隐患进行自动检测并确保及时发现,将检测结果进行汇总向业主及时进行报告,而且在此结果的基础上来对故障的类型和位置进行分析和确定。三是通过此技术所获取的数据,还可以结合地理环境和气候特点来对发电量进行预测,然后在预测结果基础上来对最佳的阻塞程度和耐受性的除尘方法进行确定,最大化地缩短经济周期以及降低成本,实现收益的提升。四是将此技术与未来的网络信息共享进行结合,在综合分析电站信息以及气象数值预报数据的基础上,结合互联网、云计算等技术来预测局部瞬时功率以及未来时间的发电量,实现能量调度精细化程度的提升。五是通过此技术来向运行、检修以及管理人员提供更为全面的数据和差异化、便捷的服务。六是通过此技术提供的数据,便于后续开展光伏电站的设计建设、设备的规划以及新设备的接入,同时也为系统和设备的维护、更新以及故障早期预判等提供依据。
        3智能运维技术的发展方向
        3.1针对智能电网的物联网体系结构
        输变电设备必须对运行状态进行实时检查并对相关关键组件进行寿命测试。其中,智能和自动化的物联网技术框架的使用可以持续依赖计算机技术的更新和相应物联网架构的改进,从而在长期发展的基础上腾飞智能网络的功能。
        3.2在输变电设备状态中的运用
        辅助链路中传输和电力变换设备的状态检测以及相关的维护工作主要是基于感知层来完成相应的程序。其中,在塔和其他设备中实现并安装了不同类型和类型的传感器。收集当前传输线不同工作条件下的特征参数,并通过实时传输进行网络注册和分析。根据作者的意见,相关输电线路的在线监测业务已经能够完全编制高海拔准时参数,例如风向偏差监测,图像和视频监测以及微气象监测。目前,电源主要依靠太阳能,其他研究机构对高压电磁能的提取进行了研究,发现效果不理想。因此,有必要从新的角度出发,提高高温和低温下的能量存储容量,并优化电源模式以提高整个系统的电源容量。其次,监视变压器设备的状况。物联网技术与变电站配置中的智能兼容,因此,在实际应用水平上,应以电厂的智能运维为指导,并在此基础上进行推广。成本可控,操作维护方便。感知层主要反映在过程层中,因此应用层必须对应于工作站的控制层。
        3.3输变电设备全寿命的周期管理
        基于长期利益,基于多种因素的资产计划和设计将基于实现经济利益而减少资产生命周期的成本。电网资产的生命周期管理是为了实现安全管理,因此实现资产管理的结合。根据中国的基本国情,分析了工业市场中电网公司的技术和市场特征。通过不断总结实践管理经验,以满足新的发展需求。此外,物联网技术的使用还可以监视能源设备的全景状态信息,并关联其属性以评估其使用寿命,从而为其周期成本和其他条件提供最有效的辅助功能。同时,您还可以有效地关联能源资产的生命周期,从而提高设备诊断过程的真实性和准确性。它还有利于科学管理的制造和安装阶段。在实际应用中,物联网技术可以收集有关变电站设备的各种信息,包括环境和测试。通过统计科学方法,分析了设备的现状和未来发展因素,以形成基于物联网技术的设备风险评估方法。通过使用新的传感器和其他技术手段,结合能量传输和转换设备的状态特性,结合一定的理论数据,形成了有效的评估方法,并建立了完整的文件。
        结束语
        近年来随着我国经济的快速发展,人们对于电能的需求在快速增长,同时由于环境治理形式更加严峻以及能源危机日益严重,我国也加大了对光伏电站等新能源电站的建设力度,表现出光伏电站数量的不断增多以及建设规模的不断扩大。同时随着光伏发电技术的不断进步,在提高光伏电站发电量的同时,也推动了光伏智能运维技术的发展和应用。
        参考文献:
        [1]董国飞.光伏智能电站建设与运维管理[J].农村电气化,2019(05):70-71.
        [2]张宗献.光伏电站智能运维发展趋势研究[J].低碳世界,2019,9(01):50-51.
        [3]韩晓沛.光伏电站智能运维与建设解析[J].电子世界,2018(14):196-197.
        [4]张胜红,赵栋利,赵妍.光伏电站智能化运营研究[J].太阳能,2018(02):64-66.
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