光伏电站智慧化改造关键技术研究及工程示范
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完成单位:湖北能源集团麻城风电有限公司、中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-301
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
管迎春、王 文、吴光军、肖利涛、曾汉兵、龙俊鹏、晏 俊、艾建锋
公司下辖大量存量光伏电站,随着光伏电站投入运行年限增加,各设备会存在不同程度的老化,越来越多的光伏电站面临运维难题,设计缺陷、设备质量缺陷等问题,给光伏电站的运营、管理、维护带来了严峻挑战。光伏电站运营效率和管理质量将直接影响光伏电站的运行稳定性及发电量,而传统的人工运维方法已不能满足电站的友好管理及运行,互联网、人工智能等新兴技术逐渐被运用到电气行业领域中,并取得了良好的效果。
因此,本项目围绕电站管理水平较低、设备故障诊断能力不足、灾害预警功能不全及人工巡检效率较低等问题,开展了光伏电站智慧化改造技术研究,通过建立三维可视的一体化平台,为整个数字电站提供模型库、模型构建、模型加载、场景管理、数据交互等的三维可视化基础服务,通过数据接口将电站运行数据在电站三维模型上集成展示,以可视化的数据实现光伏电站全面可观;并开发智慧光伏运维一体化平台,融合全站各系统子设备的通讯协议,并以此收集、识别、分类、存储、挖掘数据资源,实现电站监控和运行数据的全量接入、统一管理,且研发了站内机器人智能巡检及适宜山地光伏组件巡检的智能无人机系统,提出了基于人工智能的设备缺陷分类与检测算法,实现了站内智能机器人巡检与站外无人机定点巡检,最后结合多源精细化气象预报和现场观测数据,搭建天气预报及灾害预警系统,减少气象灾害对电站造成的损失,并建立光伏场站全方位智能安防及火灾监测系统,实现数据全面感知、设备自动控制、主动安全防护,保障电站安全稳定运行。通过该项目在电站智能运维示范,可实现光伏电站“无人值班,少人值守”,采用智能巡检系统、设备在线智能监测、智能安防系统等物联网技术替代人工运维管理,可降低运维成本,提升服务效率,实现了光伏电站更加高效、经济、安全运行的智慧化升级改造示范,该项目成果具备较高的推广应用价值,且对光伏电站设备开展智能化升级研究具有一定的指导意义。