淺談安科瑞運維云平臺

摘要：文章結合“互聯(lián)網(wǎng)＋光伏電站"的思想，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)將光伏電站數字化，建立了本地智能運維管理系統和遠程協(xié)同運維管理系統，將現場(chǎng)光伏電站中各類(lèi)設備的數據實(shí)時(shí)傳輸到集團數據中心并存儲，并對數據進(jìn)行統計和分析，實(shí)現了以大屏的方式實(shí)時(shí)展示。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；光伏監控平臺；能源管理；分布式光伏

如何讓分布式光伏發(fā)電站智能化起來(lái)？

1研究背景

太陽(yáng)能屬于可再生能源的一種，具有儲量大、可再生、就地可取等特點(diǎn)，因此成為目前人類(lèi)所知可利用的較佳能源選擇。隨著(zhù)全球可待續發(fā)展戰略的實(shí)施，該技術(shù)得到了許多國家政府的大力支待，在全球范圍內廣泛使用。隨著(zhù)光伏發(fā)電行業(yè)逐步邁入了“平價(jià)上網(wǎng)"時(shí)代，未來(lái)我國的光伏行業(yè)具有巨大的發(fā)展空間，2019年我國光伏新增裝機容量將達到43GW,累計裝機容量達到216GW。

隨著(zhù)規模性的光伏電站的陸續建設和投入運行，光伏電站的建設質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題大量出現，設計缺陷、設備質(zhì)盤(pán)缺陷施工不規范等問(wèn)題都給光伏電站的質(zhì)量和后期運維帶來(lái)了嚴峻的挑戰。這些問(wèn)題單靠人力進(jìn)行現場(chǎng)管理，不光是一種人力資源的浪費，而且無(wú)法及時(shí)發(fā)現和預防各種電站故障。為達到保證光伏發(fā)電系統質(zhì)量、安全、經(jīng)濟運行的目的，建設一套集實(shí)時(shí)監控、集中管理、智能預警分析、災害防范為一體的光伏電站智能化遠程運營(yíng)信息管理系統，來(lái)保證電站建立規范的管理機制，特別是保證電站質(zhì)量管理和運維管理，顯得尤為重要。

2現狀及目的

目前，市場(chǎng)上相關(guān)的光伏監控類(lèi)產(chǎn)品比較雜，但是基于“互聯(lián)網(wǎng)＋＂的光伏大數據平臺應用不多，整個(gè)行業(yè)方向尚處于探索階段。業(yè)內比較有名的監控平臺廠(chǎng)家主要是針對單個(gè)電站進(jìn)行智能化管理，只是簡(jiǎn)單地運用了相關(guān)的信息技術(shù)，尚未將大數據技術(shù)融合到光伏系統中去。同時(shí)，這類(lèi)企業(yè)在光伏行業(yè)的涉及面不廣，在光伏的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈方面具有一定的局限性。

智能光伏電站是全數字化電站，可實(shí)現"可信、可視、可管可控"。智能光伏電站采用創(chuàng )新組網(wǎng)方案，打破現有設計束縛，從簡(jiǎn)化建設、系統性能匹配、簡(jiǎn)化維護等角度重新對組件、線(xiàn)纜逆變器、升壓變、監控與數據采集單元等系統部件進(jìn)行組合優(yōu)化。智能光伏電站具有主動(dòng)電網(wǎng)自適應技術(shù)，利用智能逆變器的高速處理能力、高采樣和控制頻率、控制算法等優(yōu)勢主動(dòng)適應電網(wǎng)的變化，實(shí)現更好的多機并聯(lián)控制、更佳的并網(wǎng)諧波質(zhì)量，更好地滿(mǎn)足電網(wǎng)接入要求，提高在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下的適應能力。建設光伏電站監控平臺主要解決的問(wèn)題及目的：

(1)提高對生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監控能力。

(2)實(shí)現對光伏電站的質(zhì)量監控。

(3)實(shí)現對發(fā)電生產(chǎn)的信息化、自動(dòng)化管理。

(4)為提高管理與決策水平提供信息支撐。

(5)建設光伏電站監控設備的統一管理平臺。

(6)整合各類(lèi)監測數據，實(shí)現對不同人員的差異化服務(wù)。

3設計與實(shí)現

結合"互聯(lián)網(wǎng)＋光伏電站"的思想，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)將光伏電站數字化、建立本地智能運維管理系統和遠程協(xié)同運維管理系統，將現場(chǎng)光伏電站中各類(lèi)設備的數據實(shí)時(shí)傳輸到集團數據中心并存儲，然后對數據進(jìn)行統計和分析，并大屏的方式實(shí)時(shí)展示，以充分滿(mǎn)足用戶(hù)對光伏電站的高發(fā)電量、低初始投資、低運維成本、高可靠性和安全性等需求為目的。在25年生命周期內，實(shí)現高收益、可運營(yíng)、可管理、可演進(jìn)。使管理人員快速、準確地了解光伏電站的發(fā)電效率和發(fā)電量，使運維人員對光伏電站中出現的設備故障做出及時(shí)的響應，對可能出現的質(zhì)量問(wèn)題做出預防，從而提高光伏電站的發(fā)電效率和運行質(zhì)量。

監控平臺整體布局

光伏監控平臺采用純?yōu)g覽器和服務(wù)器(Browser/Server,B/S)結構的模式，以實(shí)現分布于不同地域的電站集中監控管理為目標而進(jìn)行開(kāi)發(fā)設計，為電站提供接入服務(wù)。平臺系統主要由子站數據采集系統和遠程監控中心兩部分組成。實(shí)時(shí)采集各光伏電站運行參數數據，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠程傳送到監控平臺數據服務(wù)器內。監控中心服務(wù)器對每個(gè)電站數據進(jìn)行匯總分析、管理和展示，實(shí)現區域內所有光伏電站的狀態(tài)監控和運行指導。數據中心支持用戶(hù)通過(guò)瀏覽器或智能手機終端遠程登錄查詢(xún)。

監控中心提供強大的后臺數據庫服務(wù)器集群、數據磁盤(pán)陣列，以提供海量數據存儲；完備的災難恢復策略使用戶(hù)的運行數據不丟失；數據檢索、數據寫(xiě)入分離設計，提高數據庫訪(fǎng)問(wèn)速度。監控數據服務(wù)中心的建設為實(shí)現光伏電站無(wú)人值守、投資安全、較優(yōu)運行、較佳維護提供技術(shù)保障

系統架構設計

光伏監控平臺從設備端、數據服務(wù)、應用服務(wù)3方面進(jìn)行設計。設備端支持光伏電站中常用的設備如逆變器、匯流箱、環(huán)境監測儀、電表等，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)或通信管理機將不同廠(chǎng)家、不同型號及類(lèi)型的設備進(jìn)行統一數據管理，然后再通過(guò)不同的協(xié)議將數據上傳到數據服務(wù)端。數據服務(wù)端通過(guò)數據接入模塊、實(shí)時(shí)計算模塊、規則映射模塊將數據進(jìn)行處理、統計、分析、分類(lèi)存儲。應用服務(wù)將數據實(shí)時(shí)展示給決策管理人員及電站運維人員。

系統技術(shù)實(shí)現

監控平臺可運行在Windows或Linux系統中，Web及APP應用接口采用PHP技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可運行在IIS,Apache,Ngix服務(wù)器上；數據庫包含Redis,influxdb,MySQL數據庫；數據接入、實(shí)時(shí)計算、規則映射模塊采用C++開(kāi)發(fā)。

系統展示

決策層、管理層及運維人員可以在不同地點(diǎn)用多種不同的方式通過(guò)監控平臺實(shí)時(shí)了解、掌握各個(gè)電站運行的情況，可以快速響應電站出現的異常情況，減少電站的發(fā)電損失，提高運行效率。

4安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹

概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過(guò)監測光伏站點(diǎn)的逆變器設備，氣象設備以及攝像頭設備、幫助用戶(hù)管理分散在各地的光伏站點(diǎn)。主要功能包括：站點(diǎn)監測，逆變器監測，發(fā)電統計，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環(huán)境監測，設備檔案，運維管理，角色管理。用戶(hù)可通過(guò)WEB端以及APP端訪(fǎng)問(wèn)平臺，及時(shí)掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。

應用場(chǎng)所

目前我國的兩種分布式應用場(chǎng)景分別是：廣大農村屋頂的戶(hù)用光伏和工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，這兩類(lèi)分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

系統結構

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量?jì)x表，通過(guò)網(wǎng)關(guān)將采集的數據上傳至服務(wù)器，并將數據進(jìn)行集中存儲管理。用戶(hù)可以通過(guò)PC訪(fǎng)問(wèn)平臺，及時(shí)獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結構如圖所示。

系統功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶(hù)都可以通過(guò)WEB瀏覽器根據權限范圍監視分布在區域內各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線(xiàn)、是否并網(wǎng)、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）。

1）光伏發(fā)電

（1）綜合看板

●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實(shí)時(shí)發(fā)電功率。

●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計社會(huì )效益。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

（2）電站狀態(tài)

●電站狀態(tài)展示當前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價(jià)，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實(shí)時(shí)監測現場(chǎng)環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

（3）逆變器狀態(tài)

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。

●通過(guò)曲線(xiàn)圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線(xiàn)。

●直流側電壓電流查詢(xún)。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢(xún)。

（4）電站發(fā)電統計

●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統計報表。

系統硬件