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分布式光伏智能化运维平台搭建探索与研究

谢裕
  
天韵媒体号
2024年16期
广东立胜综合能源服务有限公司 广东佛山 528000

摘要:文章讨论了智能化运维的关键技术和方法,涵盖监控与数据采集、数据存储与处理、故障诊断与预测、远程控制与调试系统以及多源数据融合与分析。通过部署传感器和监控设备,实现对分布式光伏系统的实时监控和数据采集;借助云计算技术,解决海量数据的存储与处理难题;利用大数据和人工智能技术,精准预测潜在故障;通过构建远程控制与调试系统,确保设备的高效运行;并通过多源数据融合与分析,提升整体运维的智能化水平。

关键词:分布式光伏;智能化运维;物联网

引言

随着分布式光伏系统在全球范围内的广泛应用,如何实现对其高效稳定的运维成为了一个亟待解决的重要问题。传统的运维方法已难以满足现代光伏系统复杂多变的运行需求,引入智能化运维方法为这一挑战提供了全新的解决思路。通过在系统中部署先进的监控与数据采集技术,结合云计算、大数据处理以及人工智能算法,能够实现对光伏系统的全方位实时监控和精准的预测性维护。

1监控与数据采集

运维任务的智能化在于对分布式光伏系统运行状态的实时监控和数据采集,在光伏组件、逆变器、配电设备等关键节点部署传感器与监控设备,以此实现系统运行状况的全方位监测。在这一过程中,物联网技术起到了关键作用,通过无线传输方式,将采集到的数据实时传送到云端服务器,从而确保了数据的实时性和准确性。一个全面的数据采集系统,涵盖了环境监控、设备健康状况跟踪以及发电效率评估这三个关键领域,环境监测涉及对温度、湿度、光照强度和风速等参数的测定。这些因素会直接作用于光伏组件的发电效率,对光伏组件的电压、电流、功率等电参数,以及逆变器的运行状态进行实时监控,对系统发电性能的监控主要包括评估其产电总量、能量转换效率以及能量损耗情况[1]。

2 数据存储与处理

在分布式光伏系统中,生成了大量与电压、电流、功率和温度相关的数据集合,在智能化运维领域,如何实现这些数据的高效保存与处理是一个关键难题。通过采用云计算技术,为分布式光伏数据的存储与处理提供了有力支持,构建大数据处理体系,能够实现对海量数据的高效存储、快速检索和深度分析,从而为故障检测与运维决策奠定坚实的数据基础。面对大规模数据存储的需求,应该采用分布式数据库技术进行处理,这些数据可以利用大数据处理技术,如Hadoop和Spark,实现高效的存储和复杂的处理任务。

3故障诊断与预测

在维护分布式光伏系统时,准确及时地识别并预见故障对于确保系统运行的稳定性来说至关重要。可以利用先进的大数据处理与人工智能技术。这些技术能够对光伏系统的实时运行状况进行智能化的深入分析,及时预测可能出现的故障。通过详细分析历史数据,构建一个精确的故障预测模型。运用机器学习算法,能够实现对潜在故障的提前预测,从而为预防性维护提供有力支持。这种预防性维护策略不仅可以降低故障发生的风险,还能显著提升系统的可靠性与运行效率。在故障诊断过程中,光伏组件、逆变器以及线路故障的辨识是核心内容。对这些关键设备的故障进行精确识别与定位,需要深入分析电流与电压的变化规律。这种分析有助于精确判定设备故障的类别,从而进行针对性的维修与更换。通过这种综合性的故障诊断与维护策略,能够确保分布式光伏系统的持续稳定运行,同时最大化系统的发电效率与使用寿命[2]。

4远程控制与调试系统

为了构建一个高效可靠的远程控制与调试系统,需要确保系统的网络通信稳定性,选择适合的光伏电站网络通信协议,以实现远程设备与控制中心之间的顺畅数据传输。要设计一个用户友好的远程控制界面,使运维人员能够方便地通过网络对光伏设备进行实时监控和调整。安全性是必须要考虑的因素,应采取加密措施来保护数据传输的安全性,并设置用户权限来防止未经授权的访问。在硬件配置方面,需要选择高性能的远程控制器,能够支持多种通信协议,并具备强大的数据处理能力,以确保远程控制指令的及时响应和准确执行。为了实现对光伏设备的精确控制,还需要配备精确的传感器和执行器,用于采集设备状态信息和执行控制指令。

5多源数据融合与分析

构建一个数据整合架构,将来自光伏系统传感器、气象站、设备历史运维记录、电网接口等多源数据汇聚到统一的数据库中。为了保证数据的一致性与可靠性,必须采用数据标准化处理技术,对不同格式、不同采样频率的数据进行统一的标准化处理,以消除冗余信息与数据冲突。利用数据融合算法对这些标准化后的数据进行处理,特别是通过卡尔曼滤波、贝叶斯推理等技术,能够有效融合实时数据与历史数据,获得更加精准的系统状态描述。基于融合后的数据进行多维度分析,这其中涉及到对光伏组件、逆变器等关键设备的性能评估,还包括结合气象数据进行发电量预测,以及通过对历史故障数据的挖掘来预测未来可能出现的故障点。为了提升分析的准确性和效率,可以应用机器学习和人工智能技术,从大量历史数据中提取规律,用以优化模型参数,进一步提高预测的精度。

结语

智能化运维在分布式光伏系统中的应用,不仅显著提高了监控和数据处理的效率,还通过引入先进的故障诊断与预测技术,确保了系统的长期可靠运行。多源数据融合与分析技术的应用,更是大幅提升了运维的智能化水平,为系统的优化管理提供了坚实的技术支持。随着这些技术的不断发展和成熟,未来智能化运维将在分布式光伏系统的管理中发挥更加关键的作用,推动其向更高效、更智能的方向持续深化与扩展,为可再生能源的广泛应用提供有力保障。

参考文献:

[1]刘志其,李博,任大磊,等.基于物联网技术的分布式光伏电站智能运维系统[J].通讯世界,2024,31(06):106-108.

[2]方磊,张玮亚,姜小涛,等.面向分布式光伏智慧运维的虚拟采集关键技术[J].电力电容器与无功补偿,2022,43(03):153-164.

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