光伏电站智能云平台建设方案

    摘要：分布式光伏电站存在着互通性较差的问题。为了使决策层实时的整体了解把控该地区所有光伏电站的运维情况，本文设计了一套光伏电站运维管理系统。以云平台为依托，提供了监控、管理、分析和运维四个子系统，使其具备了将分散的光伏电站运维数据进行实时上传和分析，并进行整体集成化运维管理的条件。

1 .前言
    光伏电站作为一种清洁能源受到了广泛关注[1]，其受到地理位置与气候因素的影响较大，因此现阶段的广泛电站主要分为两种，一种是在太阳能资源发达的地区大规模建设光伏电站，集中发电并网[2];另一种是结合地形等因素发展分布式光伏电站，此种电站多位于复杂地形区域，其分布范围广，数量多，这对光伏电站的集中管理和监测提出了巨大的挑战[3]。现阶段的光伏电站大多每个电站有一套本地监控管理系统，与其他光伏电站的互通性较差，使得决策层与管理层无法实时的整体了解把控该地区所有光伏电站的运维情况，对于部分偏远地区的光伏电站，其故障信息也无法及时采集，决策管理信息也无法及时有效的传达到位，故障信息处理能力差[4]。因此，我们迫切的需要一款光伏智能运维平台能够对所有的光伏电站进行实时监管控制的管理平台，以规范电站管理体系，降低电站集中运维成本，提高电力生产效率。每一处光伏电站都会产生大量的监测与运维数据[5]，采用传统的数据收集与分析方法将浪费大量的人力物力，但是随着大数据时代的到来，云存储与云计算技术的不断成熟，使得我们具备了将分散的光伏电站运维数据进行实时上传和分析，并进行整体集成化运维管理的条件。

2 .基于云平台的光伏电站运维管理系统整体架构
   2.1.为了将各独立分散的光伏电站进行实时互联，该光伏电站采用大数据与云技术为技术依托，并且采用5G、光纤、宽带等技术实现各基站之间的实时互联，并且即时的上传到云端系统。其整体架构如图1所示。
   2.2.根据图1所示，整个光伏电站运维管理系统主要包含四项功能，首先是实时采集系统，系统通过Mod Bus协议、IEC103/104协议、第三方系统接口、SCADA数据等硬件对数据进行实时采集上传。采集到的数据上传至数据存储系统，其包括实施数据、业务数据、数据仓库和分布式数据，在此考虑使用云存储技术，保证上传到的数据可以得到有效存储，并且可以通畅的上传下载。随后根据不同类型的光伏电站以及产生的不同数据类型选择不同类型的架构平台，例如日志平台、规则库平台、GIS平台等等。最上层则为光伏电站运维管理系统的应用功能，其中分为了四个大类，其中监控中心主要负责综合监控、设备监控和组态监控;生产分析主要负责运行分析、设备分析和综合分析;故障检修则主要包含故障智能告警、故障流程管理和智能巡检;以及基础功能，例如生产管理、两票管理和资产管理等等。

3 .基于云平台的光伏电站全面掌控
   3.1 为了实现对光伏电站的全面掌控，整个光伏电站运维管理系统涵盖了四大子系统，分别是监控子系统、管理子系统、分析子系统与运维子系统。四大子系统环环相扣，共同構成了智慧光伏云这一完整的闭环，共同维护其整个光伏电站运维管理系统的安全稳定运转，同时随着解决问题的增多，数据库的扩充，随着对历史数据的不断挖掘，该系统还会进一步迭代升级。
   3.2 为了将大量的光伏电站进行集中管控，运维系统与管理系统均采用了模块化设计，方便系统进行升级换代以及扩容。运维系统主要用于管控端，常见的管控单元有家庭用户电站、分布式电站和地面电站，在将来有了更加多样化的电站模式后，依然可以纳入到运营系统中来。同样的，管理系统用于本地监控，其监控形式与监控手段有电子大屏展示、数据挖掘分析、远程专家诊断、值班人员监察以及APP监察等手段，随着技术的不断发展与创新，越来越多的监察手段将被纳入到电站本地监控体系中来。

4 .结论：
    光伏电站受到地形环境因素的影响，有时会呈现分布式布置。这些分布式光伏电站大多有一套本地监控管理系统，而与其他光伏电站的互通性较差。为了解决该问题，本文提供了一套光伏电站运维管理系统，并提供了其完整的系统架构，该系统基于云技术，为了全面掌控系统内的光伏电站，其涵盖了监控、管理、分析和运维四个子系统，并采用模块化设计，方便系统进行升级换代以及扩容。实现了光伏电站之间的实时互联。

参考文献
[1]黄凯，熊玉.基于大数据分析的eHorus智慧云智能诊断系统在光伏电站巡检中的应用[J].太阳能，2021（03）：45-50.
[2]黄鑫. 计及光伏周期性的并网光伏电站功率超短期预测研究[D].东北电力大学，2019.
[3]檀庭方，李靖霞，吴世伟，王涛，张哲，王紫东.基于“互联网+”的智能光伏电站集中运维系统设计与研究[J].太阳能，2017（09）：23-28.
[4]李卫，陈彦君，席林.基于面积校正的光伏电站地基云图云团移动预测方法[J].上海电气技术，2016，9（02）：45-48.
[5]阳光电源与阿里云计算合作推出智慧光伏云iSolarCloud推动新能源走向“互联网+”[J].电气技术

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