李 志
国家电投集团东方新能源股份有限公司 河北省 石家庄市 050000
摘要：能源互联网是以电力系统为核心，以互联网技术和新能源发电技术为基础，并结合了交通、天然气等系统构成的复杂多网流系统。建立能源互联网的主要目标是利用互联网技术推动由集中式化石能源利用向分布式可再生能源利用的转变。作为第三次能源革命的核心技术，能源互联网代表着能源产业的未来发展方向。本文对能源互联网与智能光伏电站的建设进行探究。
关键词：能源互联网；智能光伏电站；运行维护
1光伏电站
随着世界能源形势的紧迫，太阳能以其具备的无穷无尽、清洁环保的特有优势成为能源新宠儿。随着技术的进步和产业发展需求太阳能近年来得到扩张。光伏电站（其系统架构如图1所示）是接通主干电力网，并向电力网输送电力的光发电系统，包含光伏电池阵列、汇流器、交直流防雷配电柜、逆变器、程控计算机、变压器以及升压系统等。光伏发电原理为基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。对应的电力主要有如下用途：（1）常规电力无法直接通达的地区以作供应电源，实现当地居民的生活供电，以及为该地区的微波中继系统和通信系统进行供电等。（2）日常生活电子设备的供电，如利用太阳能的充电器、交通要道的太阳能供电的路灯，以及生活广场的区域照明的草坪灯太阳能供电等。（3）并网发电，将光伏组件产生的直流电，通过逆变和变压处理转换为符合电网要求的交流电接入电网。
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图1 典型的光伏电站系统架构
2基于互联网的智能光伏电站
（1）实现大数据传输、设备全面升级优化。针对光伏电站优化建设局面的关键就是要充分考虑后续的电站运营和维护情况。结合“互联网+”构建良好的运营方式，以实现光伏电站智能化建设。对此要求，采用互联网技术，结合大数据手段，对整个电站相关设计参数数据进行分析处理，从而有效优化建设局面，同时优化整个电站的运营维护状况，对整个电站区域进行安全现状分析，分拣系统中的低效高危设备部件，进行有效的安全隔离或者替代，从而促进电站运营安全高效。
（2）监视数据。我国的光伏电站多建在山地、荒漠、盐碱地等偏远地区。这种电站建设现状使得日常设备巡检和故障诊断压力较大。当然随着“互联网+”理念的提出，依托互联网技术，为实现电站的远程智能监控提供了可能。在这一技术的背景下，依托智能化技术进行自动化的日常巡检，有助于降低运营难度和成本，同时提升电站运营稳定性和安全性。
3智能光伏电站的建设
3.1智能电站建设背景
国信办在新时代的《中国能源发展白皮书》中提到，要走新时代能源高质量发展之路，着力推进数字化、大数据、人工智能技术与能源清洁高效开发利用技术的融合创新，大力发展能源技术，智能电站是未来的建设方向。
3.2智能电站建设分析
智能电站建设目的是实现电站运营优化、提高经济效益、减少人力投入。从数据层面，智能电站基于大数据收集及分析，对数据质量、延时要求较高，目前广泛采用通讯方案为RS485加光纤传输，随着5G技术发展，未来可考虑PLC加无线的传输方案。在硬件上，智能电站应具备必要的智能化设备，便于快速准确发现异常，减少人力投入，降低安全风险，助于实现少人甚至无人值守。从软件方面，应具备符合“智能”要求的分析管理工具，辅助电站运营，为电站管理提供决策依据，提高生产效率。
4智能光伏电站管理应用
4.1运行管理
设备状态参数监视是光伏电站运行的一项重要任务，但由于光伏数据量很大且实时变化，仅凭人力难以实现精细运维。智能电站在运行上应包含以下方面：（1）生产信息记录。如运行日志、运行参数记录等，同时提供信息检索便于事件追忆。（2）设备监视。包含告警提示、查询、相关曲线记录及故障预警功能，如变压器油温升高过快等。（3）设备巡视。可在合适区域配置巡检机器人，实现设备状态、温湿度、接线摆动情况等的自动检查，按照设定的工作任务自动定时巡检，也可在高负荷、高温及大风等特殊时段自定义巡检。（4）故障预警。通过实时收集电站区域光伏设备状态参数，利用大数据分析以确定设备运行情况、故障信息及老化趋势，从而做好故障预警
4.2维护管理
（1）故障检测。通过对设备的运行情况进行在线监测，确定故障参数、位置、时间等信息，随时可进行故障查询，并生成故障清单。异常天气后可通过无人机对组件运行状况进行识别和分析，快速准确检测出组件掉落、开裂及附雪等情况，同时可通过搭载的红外功能定期对组件隐裂、热斑状况进行检查，使电站设备状况透明化。（2）辅助定位。由于光伏电站占地很广，阵区内设备故障时有时难以确定位置，此时通过定位功能，系统自动确定路线，手机app实时显示自身与目标位置，省去翻阅图纸操作，有效缩短检修时间。（3）辅助故障排查。但对于二次系统、通信系统等故障，如直流系统接，处理起来需要较强的专业水平，故障排查功能提供处理思路，智能分析薄弱点并给与二次回路逻辑判断、端子接线清册、辅助报文分析等功能辅助故障排查。（4）检修提示。根据检修任务，进行相应的危险因素告知，提示穿戴劳动防护用品、可能的故障原因、处理方案及所需的工具备件等，使检修工作开展更加安全、细致。
4.3备品备件管理
在常规光伏电站备件管理工作中，常常会出现部分备件消耗很慢甚至超出使用日期，部分备件消耗过快导致设备故障时无法处理，造成资源浪费及电量损失。智慧备件管理除常规的出入库管理、统计查询功能外，提供分析功能。根据历史备件消耗情况、季节变化、设备参数变化情况及同类设备故障情况综合确定备品备件采购方案，及时发出提醒，辅助管理人员决策。适用于集团、集控运营情景，依靠大数据分析智能辅助运营，同时可与设备制造厂家合作，助于设备优化升级，实现共赢的局面。
4.4任务工单管理
按照故障清单、定期巡检、设备定期轮换与试验及日常管理如班前后会、班组安全活动等工作，自动生成任务工单，明确责任人及完成标准，工作人员根据工单开展工作，完成后提交验收审核，实现工作任务闭环管理。对于维护任务，根据故障缺陷清单、平均处理工时及人员配置确定处理优先级，考虑电站道路、天气等因素确定工作顺序、路线。突发事件时，及时给与人员警示，并安排处理。可自动生成工作报表，使电站管理工作透明化，为人员能力提升提供参考，助于工作流程化，提升电站运营管理水平，
4.5电子两票管理
传统纸质票流程较慢，携带记录较为不便，容易出线缺漏、错误填写等情况，环节出错需重新来过。电子两票可以有效解决这些问题，优势包括：（1）标准化。通过建立标准票库，根据任务选择对应票即可发起流程，当票面规定有变化时可以按要求进行批量操作，大大减少两票修订工作量，同时降低出错几率。（2）流程化。发起流程后，对应人员即可收到提醒，指定人员审核确认后才可进入下一流程，有效避免跳流程、补签、无票作业现象。（3）便于管理。能够对班组、人员、一次接线图、权限等基础内容进行管理，按条件对票进行汇总、查询并自动生成报表。两票的电子化实现快速、规范开票，提高工作效率，保证安全生产，增加经济效益。
结束语
智能光伏电站的建设应用互联网思维将电站之间的运行数据高效整合并提供计算与处理，达到“每个个体、时刻联网、各取所需、实时互动”的状态，通过建立设备故障诊断、电站生产运维、公司运营管理的高效立体化监管渠道，为新能源发电业务正常高效运转提供技术支撑保障。另外，可有效解决目前新能源发电所遇到专业人员稀缺、地域广阔、电站分散、信息化薄弱所带来的运行维护和管理决策困难，提高光伏电站整体运维和安全管理水平进而提高电站收益水平，为后续实现无人值守或少人值守电站模式提供参考。
参考文献
[1]吴保华,翟志成,韩诗地,李婷婷,武君君,张鑫.分布式光伏电站监控平台的实现原理及开发技术分析[J].电子世界,2021(02):33-34.
[2]郝勇,曹祥盛.光伏智能电站建设与运维管理的探讨[J].大众标准化,2020(21):240-241.