兰松
中国能建陕西省电力设计院有限公司 陕西省西安市 710054
摘要：在宏观政策引导下，光伏产业将由粗放式发展转向精细化发展的新阶段。在新形势下，我国光伏电站将会进一步加强技术创新，加快提质、降本、增效的步伐，以求尽快地实现全面平价上网或低价上网。充分发挥设计工作龙头引领作用，为智能型光伏电站精细化设计提供技术与理论支撑，在“互联网+”的大趋势下，与其一脉相承的“智能光伏”将再次受到瞩目。
关键词：智能 光伏电站 精细化设计
引言
进入“十四五”以来，我国新能源产业正迎接新一轮的发展机遇和挑战，在习近平总书记向全世界提出的“2030碳达峰、2060碳中和”的庄严承诺下，光伏产业开启了新的使命征程。在宏观政策引导下，光伏产业将由粗放式发展转向精细化发展的新阶段。在新形势下，我国光伏电站将会进一步加强技术创新，加快提质、降本、增效的步伐，以求尽快地实现全面平价上网或低价上网。在“去补贴，推平价”的大趋势下，通过将光伏与互联网、大数据相结合打造产业互联网平台，构建“高效+智能“的行业生态，实现能源生产和使用的智能化匹配及协同运行,使行业发展更高效、更有序、更健康。光伏智能化是今后必然的发展趋势，所以对智能型光伏电站精细化设计研究有着重要的意义。
1 国内外光伏电站现状
目前国内外光伏系统设计水平参差不齐，大多光伏电站设计时仅考虑功能实现，依托以往工程经验未深入探讨光伏电站效率，设计过程中未根据工程实际情况来进行匹配设计。即使引入智能化电站设计理念，前期规划时也多以理想条件匹配组件、逆变器、箱变、电缆间关系，仅考虑理论资源情况及理论气候条件，未考虑项目所在地实际地形、气候条件及资源条件；后期设计施工时也多以功能实现为目标，未根据现场地形条件、阴影遮挡、气候条件、资源条件进一步细化，造成部分投资浪费，同时带来部分效率损失。
同时，虽然运维智能化、无人化、集中化、引入大数据专家系统目前国内外已投运光伏系统，但是运维水平参差不齐，多采用大量人手在现场一线值守运维，无法对系统故障进行提前诊断预警，仅能在故障后进行整改处理，故障处理效率低下。
2 智能光伏电站概述
“智能光伏”是光伏发电、信息技术两大领域的跨界和创新，带来的创新产物即为智能化光伏电站。即从电站设计建设到运维全流程进行优化和创新，将数字信息技术、互联网技术与光伏技术进行跨界融合，通过对智能型光伏电站整体解决方案的研究，科学系统的对智能光伏电站构成进行研究，提出较优的整体解决方案，通多精细化设计实现合理优化初始投资、降低运维成本，提高系统发电量，增加投资回报率，且能够适应包括大型地面电站、山地丘陵、农光互补和渔光互补等各种复杂场景。
光伏电站运营对整个行业发展的重要性不言而喻。智能运营以智能逆变器为核心，依托智能管理平台接入各类光伏电站，通过现代化物联网技术、人工智能及大数据分析技术进行智能管理与分析，快速排除电站潜在隐患，保证电站可靠运行；同时科学的仓储管理系统与线下接口相结合，实现运维无缝对接,通过线上驱动、线下快速消缺，实现智能运维，保障电站在全寿命周期内安全高效运行。
3 智能光伏电站设计要点
光伏电站智能化构成可分为3个层次：底层为设备硬件智能化（包括光伏组件、逆变器、配电装置等）；中间层为光伏电站生产监控管理功能智能化及发电最优控制；顶层为大区域决策服务。通过对着三大构造充分研究得出系统的解决方案。
1）通过对光伏子阵分区方案进行技术经济对比，总结出最优的分区方案。
2）与结构互相配合做组件排布方式的技术经济对比，提出在典型组件串联数下组件排布的合理性。
3）通过对传统光伏电站、领跑者基地电站、实证基地电站的设计、施工、运维管理进行调研，分析总结智能光伏电站的设计、制造要点。
4）系统研究目前光伏电站开发建设中常用的光资源模拟软件，收集测光站辐射观测数据或者气象站辐射观测数据，分地区考察各种光资源模拟软件的适用性。
5）分析影响容配比选择的各项因素，包括项目地理位置、太阳能资源、逆变器等，分析不同影响因素对容配比选择的具体影响，研究在给定具体条件的情况下快速、准确得出光伏电站容配比的方法。
6）通过理论计算、PVsyst软件计算仿真、实际电气损耗统计分析等手段，获取光伏电站电气损耗计算科学、严谨的计算方法，为电气损耗的准确计算提供参考。
4智能光伏电站设计方向
所谓智能化即减少人的介入、实现全自动化无人运行，实现故障的自动发现，自动诊断和自动修复，从而提升发电量，减少维护成本，提高系统收益，充分研究智能光伏电站构成是提岀解决方案的前提。
传统光伏方案并没有涉及顶层智能化改造，而智能光伏率先提出智能化解决方案，通过大数据分析，对所有的组串和设备做离散分析，把异常但是没有出问题告警的组串/设备识别岀来，比如一个热斑，系统可能没有告警，但是已经比其他组串落后，就可以通过离散分析找出来，进行预测性的维护。
精准定位故障，减少误诊断率，提高运维效率，很多集中式电站中，组串发生问题都发现不了，发电量的损失根本都找不回来。结合智能光伏控制器的组串级高精度的监测，可以及时发现故障，另外通过数据库的分析，能够精确地发现是哪个设备发生故障，还能根据预制和运维经验得来的措施，提出处理建议，让运维人员有目的的上站，一次性解决问题，避免来回排查、取设备等。
5 结论
能源产业数字化、智能化趋势日益明显，产业数字化进程不断加快，相比传统电站，智能光伏电站具有更高的投资收益率和可用度等一系列优势，在具体项目实施中，充分发挥设计工作龙头引领作用，为智能型光伏电站精细化设计提供技术与理论支撑，在“互联网+”的大趋势下，与其一脉相承的“智能光伏”将再次受到瞩目。
参考文献
［1］新能源电站智能运维技术研究[J]. 刘波 电力设备管理. 2021,(04)
［2］光伏电站智能化运营研究[J]. 张胜红,赵栋利,赵妍. 太阳能. 2018(02)
［3］基于“互联网+”的智能光伏电站集中运维系统设计与研究[J]. 檀庭方,李靖霞,吴世伟,王涛,张哲,王紫东. 太阳能. 2017(09)