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0 引言

    為推動(dòng)貧困地區(qū)發(fā)展，2014年10月11日，扶貧開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室、國家*聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施光伏扶貧工程工作方案》，決定利用 6 年時(shí)間組織實(shí)施光伏扶貧工程，到目前為止，光伏扶貧項(xiàng)目成果顯著。這意味著光伏扶貧模式這一新型扶貧模式，將成為一項(xiàng)新的產(chǎn)業(yè)，造福我國貧困地區(qū)的千村萬落。扶貧項(xiàng)目中的光伏電站一般具有分布分散的特點(diǎn)，為了便于管理分散的光伏電站，分布式光伏運(yùn)維平臺(tái)成為優(yōu)異的選擇，煙臺(tái)德聯(lián)與研華科技合作打造的分布式光伏運(yùn)維平臺(tái)也成為*為光伏扶貧項(xiàng)目服務(wù)的智能化運(yùn)維系統(tǒng)。

1 項(xiàng)目背景

  臺(tái)前縣是河南省的全國光伏扶貧工作重點(diǎn)縣。華電臺(tái)*兆瓦農(nóng)光互補(bǔ)光伏扶貧項(xiàng)目，是獲國家*、*批復(fù)，全國6個(gè)容量達(dá)到100兆瓦的大型光伏扶貧項(xiàng)目之一。此次，煙臺(tái)德聯(lián)與研華科技合作打造的分布式光伏運(yùn)維平臺(tái)將臺(tái)前縣分散在11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)90個(gè)村級(jí)共計(jì)光伏電站進(jìn)行了統(tǒng)一管理、集中運(yùn)維，大大降低人工運(yùn)維的難度，節(jié)約了人力成本。

2 解決方案

 光伏電站運(yùn)維平臺(tái)以互聯(lián)網(wǎng)+電力電子運(yùn)維服務(wù)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)逆變器等光伏設(shè)備“智能云運(yùn)維”，利用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動(dòng)化技術(shù)的深度融合，達(dá)到以互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為依托，以設(shè)備運(yùn)維為主旨，減人力，減成本，減繁瑣，增服務(wù)，增能效的目的。

  為客戶提供基于云平臺(tái)的 web 方式數(shù)據(jù)監(jiān)控業(yè)務(wù)，從而取消原傳統(tǒng)的監(jiān)控SCADA 運(yùn)行值班系統(tǒng)；為客戶提供基于云平臺(tái)的運(yùn)維響應(yīng)、及調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過 APP 實(shí)時(shí)調(diào)度企業(yè)運(yùn)維人員或設(shè)備運(yùn)維服務(wù)人員，能夠快速鎖定故障，及時(shí)處理故障，減少故障對(duì)光伏生產(chǎn)的影響，減低損失；為管理層提供基于云平臺(tái)的 web 和 APP 方式的智能分析系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)運(yùn)行工況等方面的智能分析評(píng)估業(yè)務(wù)。

   智能化集控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

  在光伏電站運(yùn)維中心部署四臺(tái)服務(wù)器、兩臺(tái)通訊管理機(jī)和兩臺(tái)縱向加密裝置，四臺(tái)服務(wù)器分別為數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)，冗余配置以提高系統(tǒng)可靠性，通訊管理機(jī)和縱向加密裝置接收國網(wǎng)縣數(shù)據(jù)中心發(fā)送的光伏電站數(shù)據(jù)，主備通道提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃裕高^光伏電站運(yùn)維管理軟件SPMS展示電站詳細(xì)信息。

  靈活的的軟件架構(gòu)可為客戶提供便利的數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案服務(wù)，開放的數(shù)據(jù)接口更好與第三方系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫集成。

  系統(tǒng)采用*的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分散的數(shù)目眾多小型光伏電站統(tǒng)一智能化管理，整合各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，滿足不同人員的差異化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電站設(shè)備運(yùn)行的管控一體化，為新電站設(shè)備的規(guī)劃、新設(shè)備的接入提供載體。實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)并重、降低成本并達(dá)到當(dāng)前國內(nèi)行業(yè)*水平。系統(tǒng)平臺(tái)留有豐富的擴(kuò)展空間，方便后續(xù)再建電站的接入。

          臺(tái)前縣光伏調(diào)度平臺(tái)

  光伏電站所有數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)服務(wù)器后送至外網(wǎng)通訊管理機(jī)和外網(wǎng)服務(wù)器，再由外網(wǎng)服務(wù)器通過反向隔離以E文件格式傳送至內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器上，再由內(nèi)網(wǎng)通訊管理機(jī)采用IEC104 通信規(guī)約將數(shù)據(jù)送至調(diào)度自動(dòng)化主站D5000系統(tǒng)。同時(shí)外網(wǎng)通訊管理機(jī)將光伏電站數(shù)據(jù)經(jīng)縱向加密裝置發(fā)送到光伏集控中心。

  調(diào)度自動(dòng)化主站D5000系統(tǒng)采用IEC104通信規(guī)約將控制/設(shè)置命令發(fā)送至內(nèi)網(wǎng)通訊管理機(jī)；再通過正向隔離裝置將命令發(fā)送至外網(wǎng)通訊管理機(jī)；外網(wǎng)通訊管理機(jī)將控制/設(shè)置命令經(jīng)VPN服務(wù)器后傳送至對(duì)應(yīng)的光伏電站。

3 功能介紹

  光伏電站智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)主要包括首頁經(jīng)營指標(biāo)、電站實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警、數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行管理及系統(tǒng)設(shè)置六大功能模塊，詳細(xì)功能介紹如下：

（1）首頁經(jīng)營指標(biāo)呈現(xiàn)

  首頁主要展示集團(tuán)/電站經(jīng)營KPI及電站地理信息。用戶登錄SPMS后，會(huì)根據(jù)用戶的級(jí)別顯示不同的首頁內(nèi)容， 主要包括：

  通過Web GIS展示目前監(jiān)測(cè)的所有電站的地理信息。同時(shí)，透過中心地圖上的電站標(biāo)簽可以查看電站的基本信息及運(yùn)行狀態(tài)。

  分級(jí)KPI實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。用簡單、直接的方式呈現(xiàn)集團(tuán)/電站“累計(jì)發(fā)電”、“碳減排”“電站建設(shè)”等整體經(jīng)營指標(biāo)。

(2)實(shí)時(shí)監(jiān)控

  實(shí)時(shí)顯示各個(gè)電站各個(gè)設(shè)備的綜合發(fā)電數(shù)據(jù)、設(shè)備通訊狀態(tài)和電站運(yùn)行狀態(tài)，繪制發(fā)電量和發(fā)電功率的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖，匯總計(jì)算電站當(dāng)月的發(fā)電量。運(yùn)維人員根據(jù)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)電站的運(yùn)行情況，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，能夠快速響應(yīng)，排除故障。

（3）告警管理

報(bào)警記錄提供實(shí)時(shí)報(bào)警顯示功能和歷史報(bào)警事件查詢功能。

1）實(shí)時(shí)告警

  實(shí)時(shí)更新集團(tuán)/電站/設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，支持實(shí)時(shí)報(bào)警一鍵確認(rèn)功能，用戶可以對(duì)單個(gè)報(bào)警或全部報(bào)警進(jìn)行認(rèn)可，方便用戶過濾非異常報(bào)警。

2）歷史告警

  歷史報(bào)警頁面為用戶提供歷史報(bào)警查詢功能。 用戶可以透過區(qū)域、電站、設(shè)備類別、詳細(xì)設(shè)備查詢框設(shè)置查詢條件，查詢不同時(shí)間范圍內(nèi)的報(bào)警事件，為分析電站/設(shè)備性能提供有力的數(shù)據(jù)。

（4）統(tǒng)計(jì)分析

  統(tǒng)計(jì)分析部分提供集團(tuán)/電站/逆變器發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、不同電站發(fā)電效率對(duì)比，單個(gè)電站理論-實(shí)際發(fā)電量對(duì)比及電站/逆變器的日負(fù)荷曲線，以折線圖、柱狀圖、表格等多種形式，宏觀上體現(xiàn)集團(tuán)和電站的發(fā)電趨勢(shì)，細(xì)節(jié)上分析出落后的發(fā)電單元，暴露生產(chǎn)過程中的問題，為主動(dòng)優(yōu)化提升發(fā)電量提供方向。

（5）報(bào)表分析

  系統(tǒng)提供電站綜合發(fā)電量和發(fā)電功率日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，并支持一鍵Excel報(bào)表導(dǎo)出功能，方便用戶不用每次登陸系統(tǒng)重新查詢。

（6）運(yùn)維管理

  包括巡檢計(jì)劃、巡檢工單、巡檢記錄、故障報(bào)修、知識(shí)庫管理、值班記錄。通過系統(tǒng)編制巡檢計(jì)劃，經(jīng)審核后生成巡檢任務(wù)推送到巡檢人員的手機(jī)上，巡檢人員執(zhí)行巡檢任務(wù)并登記巡檢內(nèi)容。

（7）設(shè)備管理

    主要是設(shè)備的臺(tái)賬管理，可以上傳設(shè)備照片、設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)、供應(yīng)商、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等信息。

（8）系統(tǒng)設(shè)置

  包括操作員管理、角色管理、組態(tài)工具、首頁設(shè)置、廠站設(shè)置、首頁顯示設(shè)置、新站接入7個(gè)模塊，用戶可創(chuàng)建多個(gè)角色，分配不同權(quán)限，對(duì)用戶進(jìn)行分類管理，可以自主接入新的廠站的信息。

4 結(jié)束語

  伴隨著我國光伏扶貧產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，光伏扶貧產(chǎn)業(yè)對(duì)于智慧運(yùn)營平臺(tái)的需求大大提升，本文介紹的分布式光伏運(yùn)維平臺(tái)在臺(tái)前縣光伏扶貧項(xiàng)目中的應(yīng)用，該平臺(tái)集運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)告警運(yùn)維管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表分析于一體，可直觀顯示設(shè)備和廠站的運(yùn)作情況，查看后臺(tái)全部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。既滿足管理者所有運(yùn)維需求，也為管理運(yùn)營降低成本，同時(shí)可提供其他增值服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理模式，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)光伏扶貧的發(fā)展具有重要意義。