安科(kē)瑞(ruì) 劉邁

　　摘要(yào)：隨著分布(bù)式光(guāng)伏電站(zhàn)的(dí)迅猛發(fā)展(zhǎn)，其在(zài)日常運維(wéi)中(zhōng)遇到了(liǎo)諸(zhū)多(duō)挑戰(zhàn)。為有效(xiào)應對分(fēn)布式(shì)光伏(fú)電站運維(wéi)中的難題(tí)，在(zài)概述物(wù)聯(lián)網(wǎng)技術的基(jī)礎上，分析(xī)基於物聯網(wǎng)技(jì)術的(dí)分(fēn)布(bù)式(shì)光伏電(diàn)站(zhàn)智能運(yùn)維係統模塊(kuài)構建，包括異常(cháng)監(jiān)測(cè)與(yǔ)告(gào)警(jǐng)，故障預警(jǐng)與預防(fáng)，遠程監(jiān)控(kòng)與管理(lǐ)，並通過(guò)實(shí)際(jì)案(àn)例分(fēn)析係統應用成效，以(yǐ)期(qī)為分(fēn)布式光(guāng)伏電站的智(zhì)能運(yùn)維提供(gōng)參(cān)考。

　　關(guān)鍵詞(cí)：分(fēn)布式(shì)光伏電(diàn)站；智能運維；故(gù)障診斷(duàn)和(hé)預警

　　0引(yǐn)言(yán)

　　隨(suí)著能源需求(qiú)不(bù)斷增(zēng)長(cháng)和環境保護的(dí)呼(hū)聲日(rì)益高(gāo)漲(zhǎng)，分布(bù)式光伏電站作(zuò)為(wéi)可再生能源的重(zhòng)要(yào)應用形(xíng)式迅速發(fā)展。然而，與(yǔ)集中(zhōng)式光(guāng)伏電(diàn)站相(xiāng)比，分(fēn)布(bù)式(shì)光伏(fú)電站的(dí)運維管理麵臨著(zhuó)一(yī)係列挑戰，包(bāo)括設(shè)備(bèi)故(gù)障(zhàng)檢測(cè)，資源(yuán)優化利用和成本(běn)控製等。為(wéi)解決這些(xiē)問(wèn)題，並(bìng)提高分(fēn)布(bù)式光伏電站(zhàn)的(dí)發(fā)電效率和穩定(dìng)性(xìng)，物聯網技術(shù)被(bèi)引入分布式光伏(fú)電站的(dí)運(yùn)維管理(lǐ)中。然而(ér)，現階段(duàn)物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術(shù)僅對設(shè)備(bèi)進行(háng)狀(zhuàng)態監測，並沒有融合數(shù)據分(fēn)析(xī)技術對(duì)設備進行智(zhì)能(néng)診斷(duàn)。

　　本文(wén)通過(guò)數(shù)據分析技術和(hé)智能(néng)算法(fǎ)，建(jiàn)立(lì)一套(tào)基(jī)於(yú)物聯網技術(shù)的分布式(shì)光(guāng)伏電(diàn)站智能運維係(xì)統，該(gāi)係(xì)統(tǒng)可(kě)以進(jìn)行故(gù)障診斷(duàn)和預警(jǐng)，提(tí)供(gōng)運(yùn)維決策和交(jiāo)互(hù)界麵(miàn)，使分(fēn)布式光伏電站的運維(wéi)管理(lǐ)更(gēng)加(jiā)智(zhì)能和*效(xiào)。目(mù)前，該(gāi)係(xì)統(tǒng)已在(zài)多個電(diàn)站成功(gōng)應用，取(qǔ)得了顯著成效(xiào)。

　　1物聯(lián)網技術(shù)概(gài)述

　　物聯(lián)網技術是指通(tōng)過(guò)將(jiāng)各(gè)種(zhǒng)物理(lǐ)設備(bèi)（如(rú)傳(chuán)感器，執(zhí)行器和智能設(shè)備(bèi)）與互聯(lián)網(wǎng)連接(jiē)起(qǐ)來(lái)，實(shí)現設備(bèi)之(zhī)間(jiān)的互(hù)聯(lián)互通和智能化交互(hù)。物聯(lián)網技術(shù)的核(hé)心思(sī)想是(shì)將(jiāng)具(jù)有(yǒu)*一(yī)標(biāo)識符(fú)的(dí)物(wù)品(pǐn)通過(guò)網絡進行(háng)連(lián)接，交互和(hé)管理(lǐ)，從而實現(xiàn)對(duì)物品的實(shí)時(shí)監(jiān)測，遠程(chéng)控製，數據(jù)采(cǎi)集和分(fēn)析(xī)。物(wù)聯網(wǎng)技術的(dí)內涵包(bāo)括(kuò)以(yǐ)下(xià)5個方(fāng)麵：①感知與識別。通過(guò)傳(chuán)感器和識(shí)別設備實時(shí)獲(huò)取(qǔ)和感(gǎn)知物(wù)品或(huò)環(huán)境(jìng)的(dí)信(xìn)息(xī)，如(rú)溫度(dù)，濕(shī)度，位(wèi)置(zhì)等。②通信與(yǔ)互(hù)聯(lián)。利(lì)用(yòng)無(wú)綫通信技(jì)術和網(wǎng)絡協議，實現物品之間(jiān)的(dí)互(hù)聯(lián)互(hù)通(tōng)，以(yǐ)及(jí)與雲平台或其(qí)他(tā)終端設備(bèi)的(dí)數(shù)據傳(chuán)輸(shū)和交互(hù)。③數據采(cǎi)集與處理。采集物(wù)品數(shù)據並進(jìn)行整(zhěng)合(hé)和處(chǔ)理，提取(qǔ)有用的(dí)信息(xī)，並進(jìn)行(háng)存(cún)儲和(hé)分析(xī)。④智能決(jué)策與(yǔ)控(kòng)製。基於(yú)數(shù)據(jù)分析和人(rén)工(gōng)智能(néng)算(suàn)法(fǎ)，實(shí)現對(duì)物(wù)品(pǐn)的智能決策與控製，使(shǐ)其能夠根(gēn)據(jù)環境變化和(hé)需求做出響應(yīng)和(hé)調整(zhěng)。⑤應用與(yǔ)服務。將物(wù)聯網技(jì)術(shù)應用於各(gè)個領(lǐng)域(yù)，如智能家(jiā)居(jū)，智慧城(chéng)市(shì)，工(gōng)業(yè)自動(dòng)化(huà)等(děng)，提(tí)供(gōng)各(gè)種(zhǒng)智能化的(dí)應(yīng)用和服(fú)務。

　　2基於(yú)物(wù)聯(lián)網技(jì)術的(dí)分布(bù)式光伏電(diàn)站智(zhì)能(néng)運(yùn)維係(xì)統模塊(kuài)構(gòu)建

　　2.1異常監(jiān)測與告(gào)警

　　分布式(shì)光伏(fú)電站(zhàn)由於地理位(wèi)置多(duō)變(biàn)，電(diàn)網(wǎng)波動(dòng)較大(dà)，整體運維能(néng)力較弱等原(yuán)因，頻繁出現設備(bèi)停機，低(dī)效運行，散(sàn)熱異常等(děng)問題。智能運維係統通(tōng)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時監測(cè)設備狀態(tài)數(shù)據，利用(yòng)多維(wéi)數(shù)據(jù)融(róng)合(hé)提取異(yì)常特征(zhēng)，並結合機(jī)器(qì)學習或(huò)自適應動(dòng)態模型規則引(yǐn)擎(qíng)，對(duì)光(guāng)伏電站設備(bèi)的異(yì)常(cháng)運(yùn)行(háng)狀態進行監測(cè)和診(zhěn)斷(duàn)，*準(zhǔn)*效定位故(gù)障設備，解(jiě)耦一些(xiē)深度(dù)耦(ǒu)合的(dí)場景，並(bìng)精細(xì)化識別故障(zhàng)類型(xíng)，有(yǒu)效(xiào)指導(dǎo)實際運維。

　　以(yǐ)組(zǔ)串設(shè)備(bèi)異常診斷為(wéi)例，智能(néng)運維(wéi)係(xì)統獲(huò)取設(shè)備物聯數(shù)據，如(rú)電流，氣象，地理位置(zhì)，光資(zī)源(yuán)等數據，如圖(tú)1所(suǒ)示(shì)，並利(lì)用(yòng)多維數(shù)據融合提取(qǔ)設(shè)備運(yùn)行特征，如圖(tú)2所(suǒ)示(shì)，進而建(jiàn)立異(yì)常(cháng)定(dìng)位(wèi)模(mó)型，再通(tōng)過故(gù)障分(fēn)類(lèi)模(mó)型(xíng)，精細(xì)化識別故障(zhàng)類型(xíng)。還(huán)可通過電(diàn)站設(shè)備畫像進行低(dī)效模(mó)型反校驗，提高(gāo)診斷準確性(xìng)，基(jī)於機(jī)器學習(xí)或(huò)自適應動(dòng)態(tài)模型(xíng)規(guī)則(zé)引擎的異常診(zhěn)斷(duàn)模型如圖3所示。

　　2.2故(gù)障預警(jǐng)與預防(fáng)

　　通(tōng)過對歷(lì)史(shǐ)數(shù)據和實時數據進行分析(xī)，並利(lì)用機(jī)器學習算(suàn)法進行(háng)故障預測，可(kě)以(yǐ)幫助光伏電站實(shí)現更(gēng)加智(zhì)能(néng)化的運(yùn)維管理，圖4為基於(yú)參數優(yōu)化的支(zhī)持(chí)向(xiàng)量(liáng)機（SVM）狀態(tài)預(yù)警(jǐng)算法模型。通過(guò)分(fēn)析(xī)設備的(dí)運行趨勢(shì)，參(cān)數(shù)變(biàn)化(huà)等信息(xī)，智能(néng)運維(wéi)係統可以(yǐ)識別和預(yù)測潛在的(dí)故障(zhàng)和問題(tí)。運維(wéi)人員(yuán)能夠(gòu)根據這些(xiē)預(yù)測結(jié)果(guǒ)，提前采(cǎi)取(qǔ)相(xiāng)應的(dí)預(yù)防措施，如(rú)定期維護(hù)，更(gēng)換(huàn)可能出現(xiàn)問(wèn)題(tí)的(dí)部(bù)件(jiàn)，從(cóng)而(ér)降(jiàng)低(dī)故(gù)障(zhàng)發生的(dí)風險。通過預(yù)防性維護(hù)，可以減少設備(bèi)的(dí)停機次(cì)數，提高(gāo)設(shè)備(bèi)的(dí)可靠性(xìng)，保證光伏(fú)電(diàn)站穩(wěn)定運行。同(tóng)時，預(yù)防性維(wéi)護(hù)還能幫(bāng)助運(yùn)維(wéi)人(rén)員(yuán)更有(yǒu)效地安(ān)排(pái)工作(zuò)計(jì)劃(huá)和資源，提高運維效(xiào)率和降(jiàng)低成(chéng)本。

2.3遠程監(jiān)控(kòng)與管(guǎn)理

　　借(jiè)助物(wù)聯網技術(shù)，運維人員可以遠程監控光伏電站的各個設(shè)備和(hé)參數(shù)，隨(suí)時(shí)了解(jiě)電站(zhàn)的(dí)運(yùn)行(háng)情(qíng)況，從(cóng)而提(tí)高運(yùn)維(wéi)效(xiào)率和反應速(sù)度(dù)。運維(wéi)人員可(kě)以通過遠(yuǎn)程管(guǎn)理界(jiè)麵(miàn)實(shí)時(shí)查(chá)看各個(gè)設(shè)備(bèi)的狀態，能源產量，溫度(dù)，電(diàn)壓(yā)等(děng)關(guān)鍵參數，並(bìng)與(yǔ)歷(lì)史數據(jù)進行(háng)對(duì)比分(fēn)析(xī)，以(yǐ)快速發(fā)現(xiàn)異常和潛在問題。一旦(dàn)出現異(yì)常(cháng)，智(zhì)能(néng)運維(wéi)係(xì)統(tǒng)可通過短(duǎn)信(xìn)，郵件(jiàn)或(huò)應用程序通知(zhī)向(xiàng)運(yùn)維人員推送(sòng)報(bào)警信息，便於及時采(cǎi)取必要的措施(shī)。此外(wài)，利(lì)用遠程(chéng)管理(lǐ)界麵，運(yùn)維人(rén)員可以(yǐ)進行遠(yuǎn)程控(kòng)製操作，如(rú)調節設(shè)備的輸出功率或(huò)重(zhòng)新啟(qǐ)動係統等，以解決一(yī)些簡(jiǎn)單(dān)的問(wèn)題，這大(dà)幅減(jiǎn)少(shǎo)了運(yùn)維人員的(dí)出勤次(cì)數，提高了運維(wéi)效(xiào)率，同(tóng)時降低(dī)運(yùn)維成本(běn)。通過物聯(lián)網技術，運(yùn)維(wéi)人員還可以(yǐ)進行更加智能化的工作(zuò)計劃和(hé)排(pái)程管理(lǐ)。同時(shí)，遠程監(jiān)控(kòng)還(huán)能支(zhī)持團隊(duì)協作，運(yùn)維(wéi)人員(yuán)可(kě)以共(gòng)享(xiǎng)監控數(shù)據和報(bào)警信(xìn)息(xī)，進行(háng)實時(shí)協商和(hé)製(zhì)定解決(jué)方(fāng)案(àn)。

3係(xì)統應(yīng)用(yòng)與分(fēn)析(xī)

　　某(mǒu)地區建設(shè)了(liǎo)一座分布式光伏(fú)電站，並(bìng)應用了(liǎo)基(jī)於物聯網技術的智能(néng)運維係(xì)統，如(rú)圖5所示。為(wéi)每個(gè)光伏(fú)發(fā)電係(xì)統(tǒng)配備(bèi)了多個傳感(gǎn)器(qì)，用於環境參數(shù)監測（如(rú)溫(wēn)度(dù)，濕度，輻照(zhào)度等(děng)）以及(jí)設(shè)備狀(zhuàng)態檢測(cè)（如逆(nì)變(biàn)器的工作(zuò)溫(wēn)度，輸(shū)電(diàn)綫路的電(diàn)流(liú)等）。這(zhè)些傳感(gǎn)器通(tōng)過無綫網絡(luò)與**控(kòng)製(zhì)服務器相連，將數據傳輸(shū)到(dào)智能(néng)運維係(xì)統(tǒng)進(jìn)行(háng)存(cún)儲和分(fēn)析。通(tōng)過(guò)大(dà)數據(jù)分析(xī)和機器學(xué)習(xí)算(suàn)法，智(zhì)能(néng)運(yùn)維(wéi)係統能夠(gòu)對(duì)收(shōu)集(jí)到(dào)的(dí)數據(jù)進行(háng)處(chǔ)理(lǐ)，發現潛在的故障和異常，同時還(huán)可(kě)以對發電設(shè)備的性能進(jìn)行評估和(hé)預(yù)測(cè)。當(dāng)係(xì)統檢測到(dào)故(gù)障或(huò)異(yì)常(cháng)情況時，會自(zì)動發(fā)送報警(jǐng)信(xìn)息給運維人員(yuán)，並提供(gōng)詳細的(dí)故障診斷結果和(hé)修復建議。運維(wéi)人(rén)員可(kě)以(yǐ)遠程登錄(lù)係統(tǒng)，查看實(shí)時數(shù)據和故障詳情(qíng)，遠程操(cāo)作和(hé)控製設(shè)備。此(cǐ)外(wài)，智(zhì)能運維係(xì)統還(huán)具(jù)備(bèi)故障數據存檔和(hé)歷史(shǐ)記錄功(gōng)能(néng)，運維人員(yuán)可(kě)以(yǐ)通過(guò)係(xì)統界(jiè)麵查(chá)看(kàn)設備(bèi)的維(wéi)護(hù)歷史和(hé)故(gù)障(zhàng)原因(yīn)分析(xī)，為日後的維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)提供(gōng)參考。

4 Acrel-2000MG充電(diàn)站微電(diàn)網能(néng)量管理係(xì)統(tǒng)

　　4.1平台(tái)概(gài)述(shù)

　　Acrel-2000MG微電(diàn)網能量管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)，是(shì)我(wǒ)司根(gēn)據新型(xíng)電(diàn)力(lì)係統下微(wēi)電網(wǎng)監控(kòng)係統(tǒng)與微電網(wǎng)能(néng)量管理(lǐ)係統(tǒng)的要求，總結國內(nèi)外的(dí)研究(jiū)和生產的(dí)**經驗，專門研(yán)製出的企業(yè)微電(diàn)網能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係統。本係統滿足光伏(fú)係統，風(fēng)力(lì)發電(diàn)，儲(chǔ)能係統(tǒng)以及(jí)充電(diàn)站的(dí)接(jiē)入，*進(jìn)行(háng)數(shù)據采(cǎi)集分析，直接監視光(guāng)伏(fú)，風能(néng)，儲能係(xì)統，充電(diàn)站(zhàn)運行狀(zhuàng)態及(jí)健(jiàn)康(kāng)狀(zhuàng)況(kuàng)，是(shì)一個(gè)集(jí)監控係(xì)統，能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)為(wéi)一體的管理係統。該係(xì)統在(zài)安全(quán)穩定的(dí)基礎上(shàng)以經濟優化(huà)運行(háng)為目標，促進可再生能(néng)源應(yīng)用(yòng)，提高(gāo)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行(háng)穩定性(xìng)，補(bǔ)償(cháng)負荷波動；有(yǒu)效實現用戶側的需(xū)求管理，消除(chú)晝夜峰穀差，平(píng)滑負荷，提高電力(lì)設備運行效(xiào)率(shuài)，降低供電成本。為企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網(wǎng)能量(liáng)管理(lǐ)提(tí)供安(ān)全，可靠(kào)，經濟(jì)運(yùn)行(háng)提(tí)供了全新的解決方案。

　　微(wēi)電網能量(liáng)管(guǎn)理係統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式(shì)結(jié)構，整(zhěng)個能量管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統在(zài)物(wù)理(lǐ)上(shàng)分為三個層(céng)：設備層，網絡通信層(céng)和站(zhàn)控(kòng)層(céng)。站級通信(xìn)網絡采用(yòng)標準以(yǐ)太網及TCP/IP通(tōng)信(xìn)協議，物理媒(méi)介(jiè)可以為光纖，網(wǎng)綫，屏蔽雙絞(jiǎo)綫等。係統(tǒng)支(zhī)持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通信規(guī)約。

　　4.2平台適(shì)用場合(hé)

　　係(xì)統(tǒng)可應(yīng)用(yòng)於城(chéng)市，高(gāo)速公路(lù)，工(gōng)業(yè)園區(qū)，工商業區(qū)，居(jū)民(mín)區，智能建(jiàn)築，海島，無電地(dì)區可再(zài)生(shēng)能源係統監控(kòng)和能(néng)量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)需(xū)求。

　　4.3係(xì)統架構(gòu)

　　本(běn)平(píng)台采(cǎi)用分層分布(bù)式結構進行設(shè)計，即站控層，網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳(xiáng)細拓撲(pū)結(jié)構(gòu)如下(xià)：

圖(tú)1典型微(wēi)電網能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統組(zǔ)網方(fāng)式(shì)

　　5充電(diàn)站微(wēi)電網能量(liáng)管理(lǐ)係統解決方(fāng)案

　　5.1實時(shí)監(jiān)測

　　微(wēi)電(diàn)網能(néng)量管理係統人機界(jiè)麵(miàn)友好，應能夠以(yǐ)係統一(yī)次電(diàn)氣圖(tú)的(dí)形式(shì)直觀(guān)顯(xiǎn)示(shì)各(gè)電氣(qì)回(huí)路的運(yùn)行狀(zhuàng)態，實時監測(cè)光伏(fú)，風電，儲能(néng)，充電站(zhàn)等(děng)各回路電壓(yā)，電(diàn)流，功率(shuài)，功(gōng)率因數等(děng)電參(cān)數信(xìn)息，動(dòng)態監視(shì)各(gè)回路(lù)斷路(lù)器(qì)，隔離開(kāi)關等合，分閘狀態及有關故障(zhàng)，告警等(děng)信(xìn)號(hào)。其(qí)中，各(gè)子係(xì)統(tǒng)回路電(diàn)參量主(zhǔ)要(yào)有：相(xiāng)電壓(yā)，綫(xiàn)電(diàn)壓(yā)，三(sān)相電流，有功/無功功(gōng)率，視在(zài)功率，功(gōng)率(shuài)因數(shù)，頻率，有(yǒu)功/無功電(diàn)度，頻(pín)率和(hé)正(zhèng)向(xiàng)有功(gōng)電能累計值(zhí)；狀(zhuàng)態(tài)參數(shù)主(zhǔ)要有：開關(guān)狀態，斷路器故障脫(tuō)扣告警等。

　　係(xì)統應(yīng)可(kě)以對分布(bù)式(shì)電(diàn)源(yuán)，儲能係統進行(háng)發電管理，使(shǐ)管理(lǐ)人(rén)員實時掌(zhǎng)握發電單(dān)元的出力(lì)信息(xī)，收(shōu)益信(xìn)息(xī)，儲能荷(hé)電狀態及發(fā)電單(dān)元與(yǔ)儲(chǔ)能單(dān)元運(yùn)行功(gōng)率(shuài)設(shè)置等。

　　係統應(yīng)可(kě)以(yǐ)對儲能(néng)係統進行狀態(tài)管理(lǐ)，能夠(gòu)根據(jù)儲能(néng)係(xì)統(tǒng)的荷(hé)電狀態(tài)進行及時告警，並(bìng)支持(chí)定期的電池(chí)維(wéi)護。

　　微(wēi)電網能量(liáng)管(guǎn)理係統的(dí)監控係(xì)統界(jiè)麵包括係(xì)統主界麵，包(bāo)含(hán)微電(diàn)網光伏，風(fēng)電(diàn)，儲(chǔ)能(néng)，充電站(zhàn)及(jí)總體(tǐ)負(fù)荷組(zǔ)成情況(kuàng)，包括收益信(xìn)息，天(tiān)氣信(xìn)息(xī)，節能減(jiǎn)排(pái)信息，功(gōng)率信息，電(diàn)量(liáng)信(xìn)息，電壓電流情況(kuàng)等。根據不同的(dí)需求，也(yě)可將(jiāng)充電，儲能及光伏係統信(xìn)息(xī)進(jìn)行顯示。

圖1係統(tǒng)主(zhǔ)界麵(miàn)

　　子(zǐ)界麵主(zhǔ)要(yào)包括係(xì)統(tǒng)主接綫圖(tú)，光伏(fú)信(xìn)息，風(fēng)電(diàn)信息，儲能信(xìn)息，充電站信(xìn)息，通(tōng)訊狀(zhuàng)況(kuàng)及一些統(tǒng)計(jì)列表等(děng)。

　　5.1.1光伏(fú)界麵(miàn)

圖2光(guāng)伏(fú)係統界麵

　　本界麵(miàn)用來展(zhǎn)示對光(guāng)伏(fú)係統(tǒng)信(xìn)息(xī)，主要包括(kuò)逆(nì)變器(qì)直(zhí)流側，交流側運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態監(jiān)測(cè)及(jí)報(bào)警，逆變器及電站(zhàn)發(fā)電(diàn)量統計(jì)及分(fēn)析，並網櫃電(diàn)力(lì)監測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)，電(diàn)站發(fā)電量(liáng)年有效利用(yòng)小(xiǎo)時數統計(jì)，發(fā)電(diàn)收(shōu)益(yì)統(tǒng)計，碳(tàn)減(jiǎn)排(pái)統(tǒng)計，輻照度(dù)/風力(lì)/環境溫(wēn)濕度監(jiān)測，發(fā)電功(gōng)率模(mó)擬及(jí)效(xiào)率(shuài)分(fēn)析(xī)；同(tóng)時對係統的總功率(shuài)，電壓電(diàn)流及(jí)各個逆(nì)變器(qì)的(dí)運(yùn)行數據(jù)進(jìn)行展(zhǎn)示(shì)。

　　5.1.2儲(chǔ)能(néng)界麵(miàn)

圖(tú)3儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)界麵

　　本界(jiè)麵主(zhǔ)要用來展(zhǎn)示本係統(tǒng)的儲(chǔ)能(néng)裝機容量(liáng)，儲(chǔ)能(néng)當(dāng)前充放電量，收益，SOC變化曲(qū)綫(xiàn)以及(jí)電(diàn)量(liáng)變(biàn)化曲(qū)綫。

圖4儲能(néng)係統PCS參數(shù)設置(zhì)界麵

　　本界麵(miàn)主要(yào)用來(lái)展(zhǎn)示(shì)對(duì)PCS的(dí)參(cān)數進(jìn)行設(shè)置，包括開關機，運行模式，功率(shuài)設(shè)定以及電壓，電(diàn)流的(dí)限(xiàn)值。

圖(tú)5儲能係統(tǒng)BMS參(cān)數設(shè)置界麵

　　本(běn)界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示(shì)對BMS的參數(shù)進行設置(zhì)，主要(yào)包(bāo)括電芯電壓，溫(wēn)度保(bǎo)護限值，電(diàn)池組電壓，電(diàn)流(liú)，溫度(dù)限(xiàn)值等。

圖(tú)6儲能係統PCS電網側數據(jù)界(jiè)麵

　　本界麵(miàn)用來展示對(duì)PCS電(diàn)網(wǎng)側數(shù)據，主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括(kuò)相(xiāng)電壓，電流，功率，頻(pín)率(shuài)，功率因(yīn)數等。

圖(tú)7儲能係統PCS交(jiāo)流(liú)側數據界麵

　　本(běn)界麵用來展示對PCS交流(liú)側(cè)數據，主要(yào)包括相電壓，電流，功(gōng)率，頻率(shuài)，功率因(yīn)數(shù)，溫度值等(děng)。同時(shí)針對(duì)交流(liú)側(cè)的(dí)異(yì)常(cháng)信息進行(háng)告警(jǐng)。

圖(tú)8儲(chǔ)能(néng)係統PCS直流(liú)側數據界麵(miàn)

　　本界麵(miàn)用(yòng)來展示(shì)對PCS直流側數據，主(zhǔ)要(yào)包括電壓(yā)，電(diàn)流，功(gōng)率，電量(liáng)等(děng)。同(tóng)時(shí)針對直流側的(dí)異常(cháng)信息進行告警(jǐng)。

圖(tú)9儲(chǔ)能係統PCS狀(zhuàng)態界(jiè)麵(miàn)

　　本(běn)界麵用來展(zhǎn)示對(duì)PCS狀態(tài)信息(xī)，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)通訊狀態，運行狀態，STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖(tú)10儲能電池(chí)狀(zhuàng)態界(jiè)麵(miàn)

　　本界(jiè)麵(miàn)用來展示對(duì)BMS狀態信息，主要包(bāo)括(kuò)儲(chǔ)能(néng)電池的運行(háng)狀態，係統信息(xī)，數據(jù)信(xìn)息以及(jí)告警信(xìn)息等，同時(shí)展(zhǎn)示當前(qián)儲(chǔ)能電(diàn)池的SOC信息。

圖11儲能(néng)電池簇運(yùn)行(háng)數據(jù)界麵(miàn)

　　本(běn)界麵(miàn)用來展示對(duì)電(diàn)池簇(cù)信(xìn)息(xī)，主(zhǔ)要包(bāo)括儲能各模組的電芯電(diàn)壓(yā)與溫(wēn)度，並展(zhǎn)示(shì)當前電芯(xīn)的電(diàn)壓，溫度(dù)值及所(suǒ)對應(yīng)的位置(zhì)。

　　5.1.3風電(diàn)界麵

圖12風(fēng)電(diàn)係(xì)統界(jiè)麵(miàn)

　　本(běn)界(jiè)麵用(yòng)來展示對(duì)風(fēng)電係(xì)統信息，主要(yào)包括逆(nì)變控(kòng)製一(yī)體(tǐ)機直流側，交流(liú)側運(yùn)行狀態(tài)監測及報警，逆變器(qì)及(jí)電站(zhàn)發電量(liáng)統計(jì)及分析(xī)，電(diàn)站發(fā)電(diàn)量(liáng)年有(yǒu)效利用(yòng)小(xiǎo)時(shí)數(shù)統(tǒng)計，發(fā)電收益(yì)統計，碳減(jiǎn)排統(tǒng)計(jì)，風(fēng)速(sù)/風(fēng)力/環境溫(wēn)濕(shī)度監(jiān)測(cè)，發電(diàn)功率模(mó)擬(nǐ)及(jí)效(xiào)率分(fēn)析(xī)；同(tóng)時(shí)對(duì)係(xì)統的(dí)總(zǒng)功(gōng)率(shuài)，電(diàn)壓電(diàn)流及各個逆(nì)變器的運行數據進行展示(shì)。

　　5.1.4充電(diàn)站(zhàn)界麵(miàn)

圖13充電站(zhàn)界麵

　　本界(jiè)麵用來(lái)展示(shì)對充電(diàn)站係統信(xìn)息，主要包括充(chōng)電站用(yòng)電總(zǒng)功(gōng)率，交(jiāo)直流充電站(zhàn)的功率(shuài)，電(diàn)量(liáng)，電(diàn)量費用，變(biàn)化(huà)曲綫，各個(gè)充電站的運(yùn)行數據(jù)等。

　　5.1.5視頻監控(kòng)界麵(miàn)

圖(tú)14微電(diàn)網(wǎng)視(shì)頻監控(kòng)界(jiè)麵(miàn)

　　本界麵(miàn)主(zhǔ)要(yào)展(zhǎn)示係(xì)統所(suǒ)接入的(dí)視(shì)頻畫麵(miàn)，且(qiě)通過不同的(dí)配置，實現預(yù)覽，回放，管(guǎn)理(lǐ)與控製等(děng)。

　　5.1.6發(fā)電預測

　　係統應(yīng)可以通過歷史(shǐ)發電數據，實(shí)測數據，未來(lái)天(tiān)氣預(yù)測(cè)數(shù)據，對分布式發(fā)電(diàn)進行短期(qī)，超(chāo)短(duǎn)期發(fā)電功率預測(cè)，並展(zhǎn)示合(hé)格(gé)率及(jí)誤(wù)差分析(xī)。根據功(gōng)率預測可進行(háng)人工輸(shū)入(rù)或(huò)者自動生成(chéng)發(fā)電計(jì)劃，便於(yú)用戶對該係統(tǒng)新能源(yuán)發電的集(jí)中管控。

圖15光(guāng)伏預測(cè)界麵

　　5.1.7策略(lüè)配置(zhì)

　　係統應(yīng)可以根(gēn)據發電(diàn)數據(jù)，儲(chǔ)能係統容量，負荷(hé)需(xū)求及分(fēn)時電價(jià)信(xìn)息，進行(háng)係統運(yùn)行模式的設置及不同(tóng)控(kòng)製策(cè)略(lüè)配置。如(rú)削峰填穀(gǔ)，周(zhōu)期(qī)計(jì)劃，需(xū)量控(kòng)製，防逆(nì)流，有(yǒu)序充電，動態(tài)擴容等。

　　具體(tǐ)策略根(gēn)據(jù)項目實(shí)際情(qíng)況（如(rú)儲能櫃(guì)數量，負載功率，光伏係統能力等(děng)）進行(háng)接口(kǒu)適配(pèi)和(hé)策(cè)略調整(zhěng)，同(tóng)時支持定(dìng)製化需求(qiú)。

圖16策略配置界(jiè)麵

　　5.1.8運行(háng)報(bào)表

　　應能查詢各子係統(tǒng)，回(huí)路(lù)或(huò)設備*時間的運行(háng)參(cān)數，報表中顯(xiǎn)示電參量(liáng)信息(xī)應包括：各(gè)相(xiāng)電(diàn)流，三(sān)相電(diàn)壓，總功率(shuài)因數，總有功功率，總無(wú)功功(gōng)率(shuài)，正向(xiàng)有功(gōng)電能(néng)，尖峰(fēng)平(píng)穀(gǔ)時(shí)段電量(liáng)等。

圖17運行報(bào)表

　　5.1.9實(shí)時(shí)報警

　　應具(jù)有(yǒu)實(shí)時報警功能，係(xì)統(tǒng)能夠(gòu)對各(gè)子係(xì)統中(zhōng)的(dí)逆變器(qì)，雙向(xiàng)變流(liú)器的啟(qǐ)動和(hé)關閉(bì)等遙信變(biàn)位，及(jí)設備內部的(dí)保護(hù)動作(zuò)或(huò)事故跳閘(zhá)時應能發(fā)出告警，應(yīng)能(néng)實(shí)時(shí)顯示(shì)告(gào)警事件(jiàn)或跳閘事件，包括保護事(shì)件名稱，保(bǎo)護動作時刻；並(bìng)應能以(yǐ)彈(dàn)窗(chuāng)，聲音，短(duǎn)信(xìn)和(hé)電(diàn)話(huà)等形(xíng)式(shì)通(tōng)知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告(gào)警

　　5.1.10歷(lì)史(shǐ)事件查詢(xún)

　　應能夠(gòu)對遙(yáo)信(xìn)變(biàn)位，保(bǎo)護(hù)動作(zuò)，事故跳閘，以(yǐ)及電壓，電流(liú)，功(gōng)率，功率(shuài)因數，電芯溫(wēn)度(dù)（鋰離(lí)子電池），壓力(lì)（液流電池），光照，風速，氣(qì)壓越限等(děng)事件(jiàn)記(jì)錄(lù)進行存儲(chǔ)和管理，方(fāng)便用(yòng)戶對係統事件和報警進行歷史追(zhuī)溯，查詢統計，事故分析(xī)。

圖19歷史(shǐ)事件查詢

　　5.1.11電能質(zhì)量監測

　　應可以(yǐ)對整個微(wēi)電網係(xì)統(tǒng)的電(diàn)能(néng)質量(liáng)包括(kuò)穩(wěn)態(tài)狀態和暫態(tài)狀態進(jìn)行(háng)持續監(jiān)測，使(shǐ)管理人員實(shí)時(shí)掌(zhǎng)握供(gōng)電係(xì)統電(diàn)能質量情況(kuàng)，以便及(jí)時發現和消除供(gōng)電(diàn)不穩定因素(sù)。

　　1）在(zài)供(gōng)電係(xì)統(tǒng)主界麵上應能實(shí)時(shí)顯示各(gè)電能(néng)質量監測點的(dí)監測裝置通(tōng)信狀(zhuàng)態(tài)，各監(jiān)測(cè)點的A/B/C相電壓總(zǒng)畸變率，三相電(diàn)壓不平衡度*和正序(xù)/負(fù)序/零序電壓值，三(sān)相(xiāng)電(diàn)流不平(píng)衡度(dù)*和正序/負(fù)序/零(líng)序(xù)電(diàn)流值；

　　2）諧(xié)波分析功能：係(xì)統(tǒng)應能(néng)實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示A/B/C三相(xiāng)電(diàn)壓總諧(xié)波(bō)畸變(biàn)率(shuài)，A/B/C三相(xiāng)電(diàn)流(liú)總諧波畸(jī)變率，奇(qí)次諧波電(diàn)壓(yā)總畸變率，奇次諧(xié)波(bō)電(diàn)流(liú)總(zǒng)畸變率，偶次諧波(bō)電壓(yā)總(zǒng)畸變(biàn)率，偶次諧(xié)波電(diàn)流總畸(jī)變(biàn)率；應能以柱狀圖(tú)展(zhǎn)示(shì)2-63次諧波(bō)電壓含有(yǒu)率，2-63次(cì)諧波電壓含有(yǒu)率，0.5～63.5次間諧波(bō)電(diàn)壓(yā)含(hán)有率(shuài)，0.5～63.5次(cì)間諧波(bō)電流(liú)含(hán)有率(shuài)；

　　3）電壓波(bō)動與閃(shǎn)變：係統應(yīng)能顯(xiǎn)示(shì)A/B/C三相電壓波動值，A/B/C三相(xiāng)電壓短(duǎn)閃變值，A/B/C三相電(diàn)壓(yā)長閃變(biàn)值；應能提(tí)供A/B/C三相電壓波(bō)動曲綫，短閃變曲綫和長閃(shǎn)變(biàn)曲(qū)綫；應能顯示(shì)電(diàn)壓偏差(chà)與頻(pín)率偏差(chà)；

　　4）功率與(yǔ)電(diàn)能(néng)計(jì)量：係統應(yīng)能(néng)顯(xiǎn)示A/B/C三(sān)相有功(gōng)功率，無功功率(shuài)和視(shì)在功率(shuài)；應(yīng)能(néng)顯示三相(xiāng)總(zǒng)有功(gōng)功(gōng)率，總無功(gōng)功率(shuài)，總視在(zài)功率和總功率因素；應能提(tí)供有(yǒu)功(gōng)負(fù)荷(hé)曲綫，包(bāo)括日(rì)有(yǒu)功負荷(hé)曲綫（折(zhē)綫型(xíng)）和年有功(gōng)負荷(hé)曲(qū)綫(xiàn)（折(zhē)綫型）；

　　5）電(diàn)壓(yā)暫態監測：在電(diàn)能質(zhì)量暫(zàn)態事件如電(diàn)壓暫(zàn)升，電(diàn)壓暫(zàn)降，短(duǎn)時中(zhōng)斷(duàn)發(fā)生(shēng)時，係統應(yīng)能(néng)產(chǎn)生告(gào)警(jǐng)，事(shì)件能以彈窗，閃(shǎn)爍，聲音，短信(xìn)，電(diàn)話(huà)等(děng)形式通知相關(guān)人員(yuán)；係(xì)統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫(zàn)態(tài)事件(jiàn)發生前(qián)後的波(bō)形。

　　6）電(diàn)能質量(liáng)數據統(tǒng)計：係統應(yīng)能顯(xiǎn)示(shì)1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數據(jù)，包括(kuò)均(jūn)值，*值，*值(zhí)，95%概(gài)率值，方均(jūn)根(gēn)值(zhí)。

　　7）事(shì)件記(jì)錄查看功(gōng)能(néng)：事件記(jì)錄應包含(hán)事(shì)件(jiàn)名稱(chēng)，狀(zhuàng)態（動作(zuò)或返(fǎn)回），波形(xíng)號，越(yuè)限值，故(gù)障(zhàng)持(chí)續時間(jiān)，事件發生(shēng)的(dí)時間。

圖(tú)20微(wēi)電網(wǎng)係統電(diàn)能(néng)質量界麵(miàn)

　　5.1.12遙(yáo)控功(gōng)能(néng)

　　應(yīng)可(kě)以對(duì)整個微(wēi)電網(wǎng)係(xì)統(tǒng)範(fàn)圍(wéi)內(nèi)的設備(bèi)進行(háng)遠(yuǎn)程遙控操作。係(xì)統維護人(rén)員可(kě)以通過管理係(xì)統(tǒng)的(dí)主(zhǔ)界麵完成遙控操作，並(bìng)遵循遙控預置(zhì)，遙控(kòng)返校(xiào)，遙(yáo)控(kòng)執行(háng)的操作順序(xù)，可以(yǐ)及時執行(háng)調度係(xì)統(tǒng)或(huò)站內相(xiāng)應(yīng)的操(cāo)作(zuò)命令(líng)。

圖21遙(yáo)控(kòng)功能

　　5.1.13曲綫(xiàn)查詢(xún)

　　應可在曲綫查詢(xún)界麵，可以直接查看各電參(cān)量曲綫(xiàn)，包括(kuò)三(sān)相電流(liú)，三(sān)相(xiāng)電壓(yā)，有(yǒu)功功(gōng)率，無功功(gōng)率(shuài)，功率因(yīn)數(shù)，SOC，SOH，充(chōng)放(fàng)電量變化等(děng)曲(qū)綫。

圖22曲綫查(chá)詢

　　5.1.14統計報表(biǎo)

　　具備定(dìng)時(shí)抄表匯總(zǒng)統計(jì)功能，用戶可以自由查(chá)詢(xún)自係統(tǒng)正常(cháng)運(yùn)行以來任(rèn)意時間(jiān)段內各(gè)配(pèi)電(diàn)節(jié)點的發(fā)電，用電，充(chōng)放電(diàn)情況(kuàng)，即該節點進綫(xiàn)用電(diàn)量(liáng)與(yǔ)各分支(zhī)回(huí)路(lù)消耗電(diàn)量(liáng)的統計(jì)分析報(bào)表。對微(wēi)電網與外部(bù)係統間(jiān)電能(néng)量(liáng)交(jiāo)換(huàn)進行(háng)統計分析(xī)；對係統運行的節能，收(shōu)益等分析；具備(bèi)對(duì)微電(diàn)網供電(diàn)可靠(kào)性分析，包(bāo)括(kuò)年(nián)停電(diàn)時間(jiān)，年(nián)停(tíng)電(diàn)次數等分析；具備對(duì)並網型微(wēi)電(diàn)網的並網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質量分(fēn)析。

圖23統計(jì)報表

　　5.1.15網絡拓撲(pū)圖

　　係(xì)統支持(chí)實時(shí)監(jiān)視(shì)接(jiē)入(rù)係(xì)統的各(gè)設備的通信狀(zhuàng)態(tài)，能(néng)夠(gòu)完(wán)整的顯示整個係統網絡(luò)結(jié)構；可(kě)在(zài)綫診(zhěn)斷設備(bèi)通(tōng)信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自(zì)動(dòng)在界(jiè)麵(miàn)上顯(xiǎn)示(shì)故(gù)障(zhàng)設(shè)備或(huò)元(yuán)件(jiàn)及其故(gù)障部(bù)位。

圖(tú)24微(wēi)電網係統拓撲界麵

　　本(běn)界麵主要展示微電網(wǎng)係統拓(tuò)撲(pū)，包括係統的(dí)組成內容，電(diàn)網連(lián)接方式，斷路(lù)器，表計等信息。

　　5.1.16通信管理

　　可以(yǐ)對整(zhěng)個微(wēi)電網(wǎng)係統範圍內的設備(bèi)通信情況(kuàng)進(jìn)行管(guǎn)理，控(kòng)製(zhì)，數(shù)據(jù)的實時(shí)監測。係統(tǒng)維護人(rén)員可(kě)以(yǐ)通過管理係(xì)統的(dí)主程(chéng)序(xù)右鍵打(dǎ)開通信(xìn)管(guǎn)理(lǐ)程(chéng)序，然後(hòu)選擇通信(xìn)控製啟(qǐ)動所(suǒ)有(yǒu)端口(kǒu)或(huò)某(mǒu)個端(duān)口(kǒu)，快(kuài)速(sù)查看(kàn)某(mǒu)設備的(dí)通信(xìn)和(hé)數據(jù)情(qíng)況。通(tōng)信應支持ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等(děng)通信(xìn)規約。

圖25通信管理

　　5.1.17用(yòng)戶(hù)權限管理

　　應具(jù)備(bèi)設(shè)置(zhì)用戶(hù)權限(xiàn)管理功能。通過用(yòng)戶權限(xiàn)管理能(néng)夠(gòu)防止未經的(dí)操(cāo)作(zuò)（如遙控操作(zuò)，運(yùn)行參(cān)數(shù)修(xiū)改等）。可以定義不同級別(bié)用戶(hù)的(dí)登錄名，密碼及(jí)操作權(quán)限，為係(xì)統(tǒng)運(yùn)行，維(wéi)護，管理(lǐ)提(tí)供(gōng)可(kě)靠(kào)的(dí)安(ān)全(quán)保障。

圖26用戶權(quán)限(xiàn)

　　5.1.18故(gù)障錄(lù)波

　　應(yīng)可(kě)以在(zài)係統發生故障(zhàng)時(shí)，自動準(zhǔn)確地記錄故障前(qián)，後(hòu)過(guò)程的各相關(guān)電(diàn)氣(qì)量(liáng)的(dí)變化情(qíng)況，通過對(duì)這(zhè)些(xiē)電氣量的分(fēn)析(xī)，比(bǐ)較，對(duì)分(fēn)析處理事故(gù)，判斷保護(hù)是(shì)否正確動作，提(tí)高電(diàn)力(lì)係統(tǒng)安全(quán)運(yùn)行水平有(yǒu)著重要作用。其中(zhōng)故障(zhàng)錄(lù)波共(gòng)可(kě)記錄16條，每(měi)條錄(lù)波(bō)可(kě)觸發6段(duàn)錄(lù)波(bō)，每(měi)次錄波(bō)可(kě)記錄故(gù)障前8個(gè)周波，故障後(hòu)4個(gè)周波(bō)波形(xíng)，總錄波(bō)時間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄(lù)波(bō)至少包(bāo)含12個模擬(nǐ)量(liáng)，10個開關量(liáng)波形(xíng)。

圖27故障錄(lù)波

　　5.1.19事(shì)故(gù)追(zhuī)憶

　　可(kě)以(yǐ)自動記錄(lù)事故時(shí)刻(kè)前(qián)後一段(duàn)時(shí)間的(dí)所(suǒ)有實時掃(sǎo)描數(shù)據，包括(kuò)開關(guān)位置，保護(hù)動(dòng)作狀態，遙測(cè)量等(děng)，形(xíng)成事(shì)故(gù)分析的數據基礎(chǔ)。

　　用戶(hù)可(kě)自(zì)定義事故追憶(yì)的(dí)啟動事件，當(dāng)每(měi)個(gè)事(shì)件發生(shēng)時，存儲(chǔ)事故掃描周期及事(shì)故(gù)後10個(gè)掃描周期的(dí)有關點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟(qǐ)動事(shì)件和(hé)監視(shì)的數(shù)據點(diǎn)可由用戶隨(suí)意修(xiū)改(gǎi)。

5.2硬(yìng)件及(jí)其配(pèi)套產品

　　6結束語

　　通過充分利用(yòng)物(wù)聯(lián)網技(jì)術，可(kě)以提(tí)高(gāo)光伏電站的整體(tǐ)效(xiào)益(yì)，穩(wěn)定性(xìng)和(hé)可持續(xù)性，降低(dī)維(wéi)護成本和人(rén)力(lì)資源消耗。智能運維係(xì)統(tǒng)將(jiāng)推動光(guāng)伏電站數字化轉型(xíng)，為(wéi)可(kě)再生(shēng)能源行業(yè)的發(fā)展和(hé)能源(yuán)轉(zhuǎn)型(xíng)做出(chū)積極(jí)貢獻。隨(suí)著(zhuó)物(wù)聯網(wǎng)技(jì)術不斷進步和(hé)應用範(fàn)圍擴大(dà)，相(xiāng)信分布(bù)式光(guāng)伏電站智(zhì)能運(yùn)維係(xì)統將(jiāng)在未(wèi)來取得更多突破(pò)和創(chuàng)新，為光伏電站(zhàn)的管理(lǐ)和運維提供更加*麵，*效(xiào)的(dí)解(jiě)決方(fāng)案。

　　參考(kǎo)文獻

　　【1】於恬.分布式光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)運維管理(lǐ)與發(fā)展趨(qū)勢[J].中(zhōng)國科技期(qī)刊數據(jù)庫工(gōng)業 A，2023（4）：38-41.

　　【2】張程(chéng)博.大(dà)數(shù)據技(jì)術下(xià)光伏電站運(yùn)維係(xì)統(tǒng)研(yán)究[J].電力(lì)係統裝(zhuāng)備，2023（1）：127-129.

　　【3】付(fù)蓉.物聯(lián)網(wǎng)技術在光(guāng)伏電站運維係統中的應用研(yán)究(jiū)[J].電(diàn)子(zǐ)製作，2022，30（12）：75-77.

　　【4】劉誌(zhì)其(qí)，李 博(bó)，任(rèn)大磊，孫 昭.基於物(wù)聯網技術的分布式光伏電站智能運維係(xì)統

　　【5】安(ān)科瑞企(qǐ)業微電網設計與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè)2022.05版(bǎn).