1 概述金策宝
随着经济的发展，社会用电量越来越大，同时国际上“双碳“”目标越来越近，光伏发电作为可再生能源利用方式，是中国实现“双碳”目标的重要一环。光伏电站主要分为集中式光伏电站和分布式光伏电站两种类型。其中，集中式光伏电站主要分布在平原、山地、荒漠等区域，具有投资高、建设周期长、占地面积大等特点；而分布式光伏电站一般分布在厂房或居民住宅屋顶等区域，具有投资成本低、建设周期短、占地面积小、政策支持力度大等优点，得到了较快发展。*家能源局公布数据显示，2023年上半年中国光伏发电新增并网装机容量78.423GW，其中，分布式光伏发电为40.963GW，占比超过52.23%；截至2023年6月底，光伏发电累计并网装机容量为470.002GW，其中，分布式光伏发电为198.228GW，占比为42.18%。
尽管分布式光伏电站在投资成本、建设周期及占地面积方面具有优势，但由于其建设点众多且地理位置分散，会给运维工作造成诸多不便。光伏电站的运维方式是影响其正常运行和发电效率的重要因素之一。根据项目实地调研结果，大部分分布式光伏电站都存在后台监控混乱、运维成本过高、运维人员缺乏专业技能等问题。2021年，工业和信息化部等5部委联合印发《智能光伏产业创新发展行动计划(2021—2025年)》(工信部联电子[2021]226号)，提出促进5G通信、人工智能、先*计算、工业互联网等新一代信息技术和光伏产业的融合与创新，加速提升光伏产业全产业链的智能化水平，增强智能产品及系统解决方案的供应能力等要求，促进国内光伏产业持续向全球价值链中高端迈进的步伐。因此，为了提高分布式光伏电站的运维管理能力，保证光伏电站能够有效且高质量的发电，迫切需要引入智能*效的信息化运维方式。本文针对分布式光伏电站传统运维方式中存在的不足进行分析，并从4个方面分析分布式光伏电站信息化运维方式。
展开剩余86%2 分布式光伏电站传统运维方式中的不足
分布式光伏电站传统运维方式中存在诸多不足，包括运维人员技能不足、运维人员安全防范意识差、运维成本过高、运维过程存在安全隐患、故障预警不及时、故障处理不及时等。
2.1 运维人员技能不足：为了节省分布式光伏电站运维方面的开支，通常运维方会降低运维人员聘用成本，导致聘用的运维人员缺乏专业技术知识和经验，不能很好地处理光伏电站设备出现的各种异常问题，使光伏电站的安全稳定运行无法得到有效保障，从而影响了分布式光伏电站的整体效益。
2.2 运维人员安全防范意识差：分布式光伏电站建设完成后，其运行期间可能会出现各种问题，当运维人员缺乏安全防范意识时，会出现因电弧、热斑、线路年久受损、设备未定期检修等带来的安全隐患，这不仅会严重影响光伏电站的发电效率，也容易引起火灾，造成财产损失。
2.3 运维成本过高：分布式光伏电站的运维会涉及一系列支出，包括运维人员的雇佣与培训费、设备维修费、运维设备购买费等。以光伏组件为例，目前市面上针对光伏组件的运维产品很多，比如：光伏组串级运维设备及光伏组件级运维设备。光伏组串级运维设备是当某个光伏组串中的光伏组件运行异常时，该设备会切断整个光伏组串的线路，避免故障发生或蔓延；而光伏组件级运维设备是当某块光伏组件运行异常时，该设备会切断该光伏组件的运行，同时不影响其他光伏组件的正常发电。针对两种运维设备，虽然光伏组件级运维设备的运维效果明显优于光伏组串级运维设备，但从当前市场调研结果来看，此类运维设备需要在每块光伏组件上安装监测关断装置，会大幅提高运维成本。
2.4 运维过程存在安全隐患：大多数分布式光伏电站都建在厂房或居民住宅屋顶，距离地面高度在3～30m之间，因此，光伏电站的日常运维难度较大，常需要借助爬梯等工具攀爬。但很多分布式光伏电站用的爬梯无任何安全措施，且爬梯也容易出现腐蚀现象，运维人员很容易发生安全事故。此外，屋顶之类的位置较为宽阔，无遮挡物，运维人员在高温天气下工作很容易中暑，导致身体不适；并且有的屋顶周围无防护措施，运维人员中暑后很容易从屋顶跌落，造成人身伤害。
2.5 故障预警不及时：目前，大部分分布式光伏电站还未根据运维需求定制运维监管平台，而是直接使用各逆变器厂家免费提供的监控平台，运维人员和管理人员可以通过远程监控管理平台的网页端或手机应用软件(APP)端对光伏电站进行远程监控管理。但当光伏电站内的设备发生故障时，此类监控管理平台无法主动且及时地推送故障信息，运维人员只能通过主动查看后台监控页面来发现故障，导致运维效率不高，长此以往，光伏电站的经济效益将会大幅降低。
2.6 故障处理不及时：由于分布式光伏电站的建设区域较为分散，且为了节省运维成本，很多光伏电站不会提供专人值守，导致在远程监控管理模式下，光伏电站设备的异常预警等情况无法得到及时解决。
3 如何实现光伏电站的运维与管理金策宝
3.1 从光伏电站运维效果来看，光伏电站信息化运维是发展趋势，可通过采用各种智能化设备来实现分布式光伏电站的信息化运维，比如：采用跟踪式光伏支架、光伏组件自动化清洁设备、光伏电站巡视工具等。跟踪式光伏支架可以根据太阳角度旋转光伏组件来实现光伏组件对太阳光的跟踪，从而保持光伏组件运行期间的最大发电效率。光伏组件自动化清洁设备可以节省人力成本，实现对灰尘、鸟粪、树叶等污染物的自主清理，通过定期清洁，一方面可以使光伏组件发电量达到最优，另一方面可以防止异物遮挡光伏组件引起的热斑效应的发生，防范安全隐患。光伏电站巡视工具，比如：无人机，通过分析无人机抓取的高分辨率图像，可及时发现光伏组件隐裂、热斑等影响光伏电站安全性的情况。
3.2 光伏电站监控运维系统：监测系统用于对光伏电站设备运行数据的监控，以及故障的预警、报警和诊断。可以将监测系统获取的光伏电站运行数据与光伏电站的期望值进行比较，并向光伏电站管理者提供相关报告，报告内容包括光伏电站性能、关键性能指标、存在的问题、发生过的预警及所执行的维护服务等。
4 安科瑞AcrelCloud-1200分布式光伏电站监控系统
4.1 系统结构图 温刚18702111736
户用光伏运维监控系统
中小容量光伏发电监控运维系统
大型分布式光伏电站监控运维系统
根据国家电网Q/GDW1480-2015 《分布式电源接入电网技术规定》：分布式电源并网电压等级可根据各并网点装机容量进行初步选择，推荐如下：8kW 及以下可接入220V；8kW~400kW可接入380V；400kW~6000kW可接入10kV；5000kW~30000kW以上可接入35kV。并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。
4.2 系统功能
4.2.1光伏界面
图2光伏系统界面金策宝
本界面用来展示对光伏系统信息，主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
4.2.2储能界面
图3储能系统界面
本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。
本界面主要用来展示对PCS的参数进行设置，包括开关机、运行模式、功率设定以及电压、电流的限值。
图5储能系统BMS参数设置界面
本界面用来展示对BMS的参数进行设置，主要包括电芯电压、温度保护限值、电池组电压、电流、温度限值等。
图6储能系统PCS电网侧数据界面
本界面用来展示对PCS电网侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数等。
图7储能系统PCS交流侧数据界面
本界面用来展示对PCS交流侧数据，主要包括相电压、电流、功率、频率、功率因数、温度值等。同时针对交流侧的异常信息进行告警。
图8储能系统PCS直流侧数据界面
本界面用来展示对PCS直流侧数据，主要包括电压、电流、功率、电量等。同时针对直流侧的异常信息进行告警。
图9储能系统PCS状态界面
本界面用来展示对PCS状态信息，主要包括通讯状态、运行状态、STS运行状态及STS故障告警等。
图10储能电池状态界面
本界面用来展示对BMS状态信息，主要包括储能电池的运行状态、系统信息、数据信息以及告警信息等，同时展示当前储能电池的SOC信息。
图11储能电池簇运行数据界面
本界面用来展示对电池簇信息，主要包括储能各模组的电芯电压与温度，并展示当前电芯的电压、温度值及所对应的位置。
4.3 硬件配置
5 总结
一代分布式光伏智能运维的终极目标，不仅仅是“管好”电站，更是“运营好”资产。未来，这一模式将与虚拟电厂、电力市场交易深度融合。智能运维平台将成为一个集监控、分析、调度、交易于一体的能源管理中心，使海量的分布式光伏电站成为一个可被精准预测和调控的聚合能源资源金策宝，参与电网调峰辅助服务，为业主创造发电收益之外的额外价值。
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