光伏電站的運維檢修目前面臨諸多挑戰(zhàn)，包括人力密集的運維方式、設(shè)備老化問題、缺乏有效的數(shù)據(jù)支持、運維標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、環(huán)境因素影響大和難以做到實時監(jiān)控及及時反應(yīng)等。這些問題不僅增加了運維的難度和成本，也影響了電站的發(fā)電效率和穩(wěn)定性。198.2138.0729

在未來，光伏電站的運維檢修將朝向數(shù)字化、智能化、遠(yuǎn)程和無人化、環(huán)境友好和可持續(xù)、技術(shù)培訓(xùn)和教育、以及標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化等方向發(fā)展。具體來說，將利用數(shù)據(jù)采集與分析、智能故障預(yù)測與診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制、智能優(yōu)化和預(yù)測性維護(hù)等技術(shù)提升運維效率和質(zhì)量，減少人力成本。同時，追求環(huán)保和可持續(xù)的運維方式，強化技術(shù)培訓(xùn)和教育，以及實施標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的運維流程，以確保電站的正常運行和長期穩(wěn)定性。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，光伏電站的運維檢修工作將更加智能、自動和高效，為推動光伏行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)清潔能源的廣泛應(yīng)用提供重要支持。

一、運維檢修現(xiàn)狀

隨著可再生能源在全球能源格局中的地位日益提升，光伏電站逐漸成為重要的能源供應(yīng)方。然而，隨著電站規(guī)模的增加和設(shè)備的老化，運維檢修工作的復(fù)雜性和難度也在不斷上升，這已經(jīng)成為制約光伏電站持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)電的重要因素。

目前，光伏電站運維主要依靠人工進(jìn)行，這種人力密集型的方式效率低下，易出錯，且人力成本高昂。設(shè)備的老化問題、缺乏有效的數(shù)據(jù)支持，以及運維標(biāo)準(zhǔn)化程度不高等問題，也對運維工作的效率和質(zhì)量帶來了挑戰(zhàn)。同時，環(huán)境因素的影響以及實時監(jiān)控和及時反應(yīng)的困難，進(jìn)一步加劇了運維工作的難度。目前光伏電站中運維檢修的主要問題現(xiàn)狀有：

1.人力密集型：

傳統(tǒng)的光伏電站運維主要依賴人工進(jìn)行。運維人員需要定期對電站進(jìn)行巡檢，檢查設(shè)備的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)并處理問題。這種方式人力成本高，效率低，且容易出錯。

2.設(shè)備老化問題：

隨著光伏電站運行時間的增加，設(shè)備會出現(xiàn)老化問題，導(dǎo)致發(fā)電效率降低。因此，如何通過有效的運維，延長設(shè)備的使用壽命，提高發(fā)電效率，是運維工作的重要任務(wù)。

3.缺乏有效的數(shù)據(jù)支持：

盡管一些大型光伏電站已經(jīng)開始使用數(shù)據(jù)采集設(shè)備，收集電站的運行數(shù)據(jù)，但是，如何有效利用這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障預(yù)測和診斷，還是一個挑戰(zhàn)。

4.標(biāo)準(zhǔn)化程度不高：

目前，光伏電站的運維工作還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，各地的運維方式、方法和工具都存在差異，這給提高運維效率和質(zhì)量帶來了困難。

5.環(huán)境因素影響大：

光伏電站的運行狀態(tài)受到環(huán)境因素的影響，如光照強度、溫度、濕度、風(fēng)速等，這些都會影響電站的發(fā)電效率和設(shè)備的運行狀態(tài)。

6.難以做到實時監(jiān)控和及時反應(yīng)：

由于人力和技術(shù)的限制，光伏電站往往難以實現(xiàn)實時監(jiān)控和及時反應(yīng)。當(dāng)出現(xiàn)故障時，往往需要一段時間才能發(fā)現(xiàn)并處理，這會影響電站的發(fā)電效率。

二、運維檢修的未來發(fā)展方向

我們站在新的起點上，面對新的挑戰(zhàn)，如何創(chuàng)新和提升光伏電站的運維檢修能力，將是我們未來必須面對和解決的問題。希望通過我們的努力，可以推動光伏電站運維檢修工作的發(fā)展，助力清潔能源的穩(wěn)定供應(yīng)，為應(yīng)對全球氣候變化做出我們的貢獻(xiàn)。其中，光伏電站作為清潔能源的重要組成部分，正受到越來越多的關(guān)注。然而，如何保證光伏電站的正常運行，優(yōu)化運維工作，成為了我們面臨的重大問題。展望未來，我們期待看到光伏電站運維檢修走向更高效、智能和環(huán)保的方向。我們相信，這將是一個融合傳統(tǒng)經(jīng)驗和科技，以人為本，兼顧可持續(xù)發(fā)展的新時代。以下是光伏電站運維檢修的未來發(fā)展的幾個方向：

1.數(shù)字化和智能化：

隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字化和智能化的趨勢正在越來越明顯地影響著光伏電站的運維檢修技術(shù)。這主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

a.數(shù)據(jù)采集與分析：通過安裝各類傳感器和設(shè)備，實時收集光伏電站的運行數(shù)據(jù)，如光照強度、溫度、濕度、電壓、電流、功率等，并將這些數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行存儲和分析。數(shù)據(jù)采集與分析能幫助運維人員了解電站的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。

b.智能故障預(yù)測與診斷：通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)，預(yù)測電站可能出現(xiàn)的故障，并對故障進(jìn)行智能診斷，找出故障的原因，以便及時采取措施進(jìn)行處理。

c.遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。運維人員可以通過電腦或手機(jī)，隨時隨地查看電站的運行狀態(tài)，進(jìn)行故障處理，甚至調(diào)整設(shè)備的運行參數(shù)。

d.智能優(yōu)化：通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，根據(jù)電站的運行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，自動優(yōu)化電站的運行策略，如調(diào)整設(shè)備的角度、改變設(shè)備的運行模式等，以提高發(fā)電效率。

e. 預(yù)測性維護(hù)：通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，然后提前進(jìn)行維護(hù)，以防止故障的發(fā)生，延長設(shè)備的使用壽命。

2.遠(yuǎn)程和無人化運維：

通信技術(shù)的發(fā)展使得遠(yuǎn)程運維成為可能，無人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步又推動了無人化運維的實現(xiàn)。在遠(yuǎn)程運維中，運維人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)，在辦公室或家中就能對光伏電站進(jìn)行監(jiān)控和管理，實現(xiàn)故障的及時發(fā)現(xiàn)和處理。無人機(jī)和機(jī)器人可以代替人工進(jìn)行電站的日常巡檢，通過搭載的攝像頭和傳感器，對電站的設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并通過無線通信技術(shù)，把監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程的運維人員。此外，機(jī)器人還可以進(jìn)行一些簡單的維修工作，如更換故障部件等。

3.環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展：

隨著全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度提高，光伏電站的運維檢修技術(shù)也需要與時俱進(jìn)。這包括以下幾個方面：第一，選擇環(huán)保的材料和技術(shù)。例如，在清潔太陽能板時，可以使用無毒無害的清潔劑，以減少環(huán)境污染。第二，減少能源消耗。在運維過程中，可以使用節(jié)能的設(shè)備和工具，如電動工具，以減少能源消耗。第三，廢棄物處理。對于廢棄的太陽能板和其他設(shè)備，需要進(jìn)行合理的處理，如回收利用或者環(huán)保處理，以減少對環(huán)境的影響。

4.技術(shù)培訓(xùn)和教育：

隨著運維技術(shù)的發(fā)展，對運維人員的技術(shù)要求也在提高。在這種情況下，技術(shù)培訓(xùn)和教育顯得尤為重要。運維人員需要通過培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，掌握新的知識和技能，以應(yīng)對更復(fù)雜的運維任務(wù)。此外，培訓(xùn)和教育也可以提高運維人員的安全意識，從而降低運維過程中的安全風(fēng)險。

5.標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化：

隨著光伏電站數(shù)量的增長，運維檢修的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化也變得越來越重要。標(biāo)準(zhǔn)化可以確保所有的電站都采用相同的運維流程和技術(shù)，從而提高運維的效率和效果。規(guī)范化則可以確保運維工作的安全和質(zhì)量，避免因為個別人員的失誤而導(dǎo)致的故障。標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的實現(xiàn)，需要制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，同時還需要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和執(zhí)行。

總結(jié)而言，光伏電站未來運維技術(shù)的發(fā)展方向?qū)@著數(shù)字化、智能化和自動化展開。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們將能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏電站運行狀態(tài)的全面監(jiān)測和預(yù)測，實時優(yōu)化運行策略，提高電站的發(fā)電效率和運維效益。同時，基于機(jī)器學(xué)習(xí)和自主控制技術(shù)的應(yīng)用，將大幅減少人工干預(yù)和運維成本，使光伏電站更加可持續(xù)和可靠。運維平臺介紹

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設(shè)備，氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括：站點監(jiān)測，逆變器監(jiān)測，發(fā)電統(tǒng)計，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環(huán)境監(jiān)測，設(shè)備檔案，運維管理，角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。

應(yīng)用場所

目前我國的兩種分布式應(yīng)用場景分別是：廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏，這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表，通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結(jié)構(gòu)如圖所示。

系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構(gòu)，任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）。

光伏發(fā)電

綜合看板

●顯示所有光伏電站的數(shù)量，裝機(jī)容量，實時發(fā)電功率。

●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

電站狀態(tài)

●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數(shù)。

●統(tǒng)計當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。

●顯示當(dāng)前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。

逆變器狀態(tài)

●逆變器基本參數(shù)顯示。

●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。

●直流側(cè)電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢。

4.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選電站的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表。

逆變器發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表

配電圖

●實時展示逆變器交、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。

●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量。

●展示當(dāng)前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。

●展示逆變器型號及廠商。

逆變器曲線分析

●展示交、直流側(cè)電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。

●短信日志：查詢短信推送時間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。

●平臺運行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況。

●報警信息：將報警分進(jìn)行分級處理，記錄報警內(nèi)容，發(fā)生時間以及確認(rèn)狀態(tài)。

運行環(huán)境

●視頻監(jiān)控：通過安裝在現(xiàn)場的視頻攝像頭，可以實時監(jiān)視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

系統(tǒng)硬件配置

交流220V并網(wǎng)

交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機(jī)功率在8kW左右。

部分小型光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

交流380V并網(wǎng)

根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，8kW~400kW可380V并網(wǎng)，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點380V并網(wǎng)，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的審批意見為準(zhǔn)。這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前，應(yīng)明確計量點，計量點設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點外，還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計量裝置，其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合DL/T448的相關(guān)規(guī)定，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表，技術(shù)性能應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用于結(jié)算和考核的分布式電源計量裝置，應(yīng)安裝采集設(shè)備，接入用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息的遠(yuǎn)程自動采集。

光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然后接入企業(yè)380V電網(wǎng)，實現(xiàn)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量，同時在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業(yè)上網(wǎng)電量，數(shù)據(jù)均應(yīng)上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng)，用于光伏發(fā)電補貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。

部分光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能，系統(tǒng)圖如下。

這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中，可通過云平臺采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲能系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

10kV或35kV并網(wǎng)

根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設(shè)有關(guān)事項通知》（國發(fā)新能〔2019〕49號），對于需要國家補貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目，需要滿足單點并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網(wǎng)運行安全技術(shù)要求的前提下，通過內(nèi)部多點接入配電系統(tǒng)。

此類分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機(jī)容量較大，可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾，因此供電部門對于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。

光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。

上圖為一個1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經(jīng)過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據(jù)情況可不設(shè)置)，最后經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大，涉及到的保護(hù)和測控設(shè)備比較多，主要如下表：