能源互联网与智能光伏电站的建设分析

陈全超

摘要：能源是国家的命脉之源，关系这社会的和谐稳定和国民经济的可持续发展。当前世界各国将能源作为战略资源，其主要原因在于能源资源是有限的，尤其是以石油为代表的化石能源在人类的大肆开采中已经面临枯竭，同样我国也面临这一严重问题。解决这一问题的关键在于寻找替代能源。光伏能源作为重要替代品，将成为未来能源产业发展的新思考。

关键词：能源；互联网；智能光伏站

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。该发电原理在于利用半导体面上光发电螺栓效应将光能直接转化为电能的新型能源技术。对应的电力主要由如下多个用途：（1）常规电力无法通达地区以作供应电源，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，将分散的光伏电池整理进行汇流，通过逆变和变压处理实现并网发电处理。

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，并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人口稀疏的荒漠地带、海洋区域。这种电站建设现状造成了日常设备的巡检和故障诊断压力负担倍增。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车本，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

（1）电厂智能建设概况。某智能光伏电站在中央控制室辐射范围配置有中央通信基站。此外在光伏电站和设备区配置有5个子基站来优化通信信号的接收和传输，此外依托无线通信技术实现光伏电站的监视信号和控制信号的传输，而此时中央控制室收到前方发来的监视信号和控制信号后再通过Internet传输。与此同时将可公开信息直接通过自动更新的方式备份到云空间。承运商则可在权限许可下依托有/无线网络加载到手机客户端，并通过可视化界面指令输入来实现云存储信息提取，以有效实现对光伏电站的监视和控制。

（2）实时数据收集和云计算。一般而言，在光伏电站运营中，通过实时收集电站区域光伏设备状态信号，以实现协助电传保护工作。当发生故障时，同智能监测设备发出警报信号并进行停机操作，并通知中央控制室进行故障检查。在日常运营中，通过对传感器检测数据进行分析，以确定电厂设备运行情况、故障信息及老化趋势，从而做好故障预警。

4 智能光伏电站的运维管理模式

运行管理。光智能发电站的运行管理主要涵盖运行日志、轮流、设备巡逻和倒门操作管理等相关内容。具体如下：（1）运行日志管理。运维检修后，相关管理人员可通过手机客户端来记录工作设备的运行状态、故障状况、电力信息等，并形成特定的序列号，实现记录的云上传存储。（2）换岗管理。换岗人员提供人脸和语音组成换岗信息，作为操作日志部分，并生成附加序列号，上传云空间存储。扫描换班人运行日志的二维码然后从云上下载并查看，完成替换确认。（3）设备巡逻管理。针对电站设备的日常巡检检测出异常后，提供对应日志和设备序列码，并对设备信息进行设别，获取设备故障位置信息和基本参数，并记录至运维日志，上传云空间存储。同时自动提交检查申请书，进入检查流程。（4）后置门操作。操作人员接受后置门操作的指令进入批准程序，完成批准后，进行后置门操作的操作者接受对应权限的智能键操作设备，并形成对应的操作记录，以运营日志的形式上传云空间存储。

维护管理。光智能电厂的维修管理主要涉及在线故障诊断和处理、预防性修理诊断和处理、敏感设备的警告诊断等相关内容。具体如下：（1）在线故障诊断和处理。通过对对应区域的故障信息的收集和整理，进行初步故障在线诊断。而相关运维人员则可以依托客户端通过对应的初步诊断结果和故障参数进行线上故障断定，并同时进行故障排除方案设计，一次通知现场人员排查。故障处理后，检查过程结束，将结果记录在手机客户端中，并上传到云存储设备中。（2）预防维修诊断和处理。通过大数据技术对获取的电站设备运行状态、故障记录等信息进行深度挖掘，以此有效确定和预测设备故障点和老化趋势，并通过相关技术信息汇总形成预测方案。由此作为依据，在修理任务到期前督促修理人员做好检查准备。（3）敏感设备的报警诊断和处理。电气所识别敏感设备后，将设备保护值固定在云处理相关程序上，通过对电厂实时监控收集的数据进行分析，实现发生偏差时的报警功能，运输业者将设备操作及时确认故障点有助于切断设备，防止设备损坏和故障扩大。

5 结语

本文重点探讨了光伏电站运维细节，包括“互联网+”智能光伏电站优势、电厂智能建设概况以及智能光伏电站的运维管理模式相关内容，为当前光伏电站建设提供协助。

参考文献

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