煙臺德聯攜手研華科技共同為臺前縣光伏扶貧項目 打造分布式光伏運維平臺

0 引言

    為推動貧困地區發展，2014年10月11日，扶貧開發領導小組辦公室、國家*聯合印發了《關于實施光伏扶貧工程工作方案》，決定利用 6 年時間組織實施光伏扶貧工程，到目前為止，光伏扶貧項目成果顯著。這意味著光伏扶貧模式這一新型扶貧模式，將成為一項新的產業，造福我國貧困地區的千村萬落。扶貧項目中的光伏電站一般具有分布分散的特點，為了便于管理分散的光伏電站，分布式光伏運維平臺成為優異的選擇，煙臺德聯與研華科技合作打造的分布式光伏運維平臺也成為*為光伏扶貧項目服務的智能化運維系統。

1 項目背景

  臺前縣是河南省的全國光伏扶貧工作重點縣。華電臺*兆瓦農光互補光伏扶貧項目，是獲國家*、*批復，全國6個容量達到100兆瓦的大型光伏扶貧項目之一。此次，煙臺德聯與研華科技合作打造的分布式光伏運維平臺將臺前縣分散在11個鄉鎮90個村級共計光伏電站進行了統一管理、集中運維，大大降低人工運維的難度，節約了人力成本。

2 解決方案

 光伏電站運維平臺以互聯網+電力電子運維服務為目標，實現逆變器等光伏設備“智能云運維”，利用網絡、計算機技術、信息技術、軟件與自動化技術的深度融合，達到以互聯網云平臺為依托，以設備運維為主旨，減人力，減成本，減繁瑣，增服務，增能效的目的。

  為客戶提供基于云平臺的 web 方式數據監控業務，從而取消原傳統的監控SCADA 運行值班系統；為客戶提供基于云平臺的運維響應、及調度指揮系統，通過 APP 實時調度企業運維人員或設備運維服務人員，能夠快速鎖定故障，及時處理故障，減少故障對光伏生產的影響，減低損失；為管理層提供基于云平臺的 web 和 APP 方式的智能分析系統，達到對運行工況等方面的智能分析評估業務。

   智能化集控中心系統結構圖

  在光伏電站運維中心部署四臺服務器、兩臺通訊管理機和兩臺縱向加密裝置，四臺服務器分別為數據服務器、應用服務，冗余配置以提高系統可靠性，通訊管理機和縱向加密裝置接收國網縣數據中心發送的光伏電站數據，主備通道提高了數據傳輸的安全性和可靠性，透過光伏電站運維管理軟件SPMS展示電站詳細信息。

  靈活的的軟件架構可為客戶提供便利的數據中心建設方案服務，開放的數據接口更好與第三方系統實現無縫集成。

  系統采用*的計算機技術、網絡技術、軟件技術，實現分散的數目眾多小型光伏電站統一智能化管理，整合各類監測數據，建立統一的數據庫，滿足不同人員的差異化服務，實現電站設備運行的管控一體化，為新電站設備的規劃、新設備的接入提供載體。實現運行維護并重、降低成本并達到當前國內行業*水平。系統平臺留有豐富的擴展空間，方便后續再建電站的接入。

          臺前縣光伏調度平臺

  光伏電站所有數據經數據服務器后送至外網通訊管理機和外網服務器，再由外網服務器通過反向隔離以E文件格式傳送至內網服務器上，再由內網通訊管理機采用IEC104 通信規約將數據送至調度自動化主站D5000系統。同時外網通訊管理機將光伏電站數據經縱向加密裝置發送到光伏集控中心。

  調度自動化主站D5000系統采用IEC104通信規約將控制/設置命令發送至內網通訊管理機；再通過正向隔離裝置將命令發送至外網通訊管理機；外網通訊管理機將控制/設置命令經VPN服務器后傳送至對應的光伏電站。

3 功能介紹

  光伏電站智能遠程監控管理系統主要包括首頁經營指標、電站實時監控、實時和歷史報警、數據分析、運行管理及系統設置六大功能模塊，詳細功能介紹如下：

（1）首頁經營指標呈現

  首頁主要展示集團/電站經營KPI及電站地理信息。用戶登錄SPMS后，會根據用戶的級別顯示不同的首頁內容， 主要包括：

  通過Web GIS展示目前監測的所有電站的地理信息。同時，透過中心地圖上的電站標簽可以查看電站的基本信息及運行狀態。

  分級KPI實時呈現。用簡單、直接的方式呈現集團/電站“累計發電”、“碳減排”“電站建設”等整體經營指標。

(2)實時監控

  實時顯示各個電站各個設備的綜合發電數據、設備通訊狀態和電站運行狀態，繪制發電量和發電功率的實時趨勢圖，匯總計算電站當月的發電量。運維人員根據實時采集數據監測電站的運行情況，當數據出現異常時，能夠快速響應，排除故障。

（3）告警管理

報警記錄提供實時報警顯示功能和歷史報警事件查詢功能。

1）實時告警

  實時更新集團/電站/設備的運行狀態，支持實時報警一鍵確認功能，用戶可以對單個報警或全部報警進行認可，方便用戶過濾非異常報警。

2）歷史告警

  歷史報警頁面為用戶提供歷史報警查詢功能。 用戶可以透過區域、電站、設備類別、詳細設備查詢框設置查詢條件，查詢不同時間范圍內的報警事件，為分析電站/設備性能提供有力的數據。

（4）統計分析

  統計分析部分提供集團/電站/逆變器發電量統計、不同電站發電效率對比，單個電站理論-實際發電量對比及電站/逆變器的日負荷曲線，以折線圖、柱狀圖、表格等多種形式，宏觀上體現集團和電站的發電趨勢，細節上分析出落后的發電單元，暴露生產過程中的問題，為主動優化提升發電量提供方向。

（5）報表分析

  系統提供電站綜合發電量和發電功率日報、月報、年報，并支持一鍵Excel報表導出功能，方便用戶不用每次登陸系統重新查詢。

（6）運維管理

  包括巡檢計劃、巡檢工單、巡檢記錄、故障報修、知識庫管理、值班記錄。通過系統編制巡檢計劃，經審核后生成巡檢任務推送到巡檢人員的手機上，巡檢人員執行巡檢任務并登記巡檢內容。

（7）設備管理

    主要是設備的臺賬管理，可以上傳設備照片、設備名稱、規格型號、供應商、設備的運行狀態等信息。

（8）系統設置

  包括操作員管理、角色管理、組態工具、首頁設置、廠站設置、首頁顯示設置、新站接入7個模塊，用戶可創建多個角色，分配不同權限，對用戶進行分類管理，可以自主接入新的廠站的信息。

4 結束語

  伴隨著我國光伏扶貧產業的快速發展，光伏扶貧產業對于智慧運營平臺的需求大大提升，本文介紹的分布式光伏運維平臺在臺前縣光伏扶貧項目中的應用，該平臺集運行狀態監控、實時告警運維管理、設備管理、數據收集、統計分析、報表分析于一體，可直觀顯示設備和廠站的運作情況，查看后臺全部統計數據。既滿足管理者所有運維需求，也為管理運營降低成本，同時可提供其他增值服務，從而實現網絡化、智能化的管理模式，對促進和帶動光伏扶貧的發展具有重要意義。