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遠程運維管理 助力中國「光伏扶貧」電站邁向數位升級之路

2020/6/14

上海頌良使用研華太陽能監控管理方案,完成河南省台前縣光伏扶貧電站的數位升級專案,實現了「雲+端」的數位管理,提升整體運維管理效益。

專訪|上海頌良網路工程有限公司項目經理 金陵

太陽能光伏發電具備綠色環保、安全可靠、投入少、見效快、建設週期短等優勢,2015年到2019年底,中國國家能源局已累計光伏扶貧規模達1910萬千瓦,幫扶貧困戶407萬戶。在政策紅利下,光伏扶貧電站建設規模之大、力度之強前所未有。然而,薄弱的運維環節成為光伏扶貧電站設備和元件高效運行的桎梏,同時也制約著同步並網、電量消納、收益分配等環節無縫銜接。為補齊這一「短板」,中國政府要求縣級政府建立運行管理系統,光伏扶貧電站有關資訊統一納入國家可再生能源資訊管理平台,並對村級光伏扶貧電站資料採集終端做了技術規範。

從台前縣光伏扶貧看太陽能電站數位升級之路

在河南省台前縣,光伏扶貧電站的數位升級專案已經取得初步建設效果,實現了「雲+端」的數位管理,當地貧困農戶定期收益透明公開,也為後期規模擴展、追加投資提供了科學依據。該專案由上海頌良網路工程有限公司承接完成,作為新能源領域的專業服務商,上海頌良以豐富的方案設計、施工和服務經驗,在台前縣扶貧電站的數位升級專案中一舉中標。研華在方案設計、規劃、實施中提供資料獲取、現場監測、邊緣分析、關鍵資料共用、雲平台運維、APP移動式管理等完整的太陽能光伏解決方案與服務。

一站式解決數量多、分佈散、標準不統一管理問題

發電量15.35兆瓦的河南省台前縣光伏扶貧專案是擁有125座村級光伏電站的龐大體系,相比較普通的光伏電站,在運行、運營過程中面臨更多難題。最突出的問題是電站小而散,單定期巡檢和維護保養的工作量就非常大,一旦需要故障排查和維修就更需大量專業人員。在當地,看護、巡檢及維修人員的專業水準和數量都難以匹配這些複雜、繁重的運維需求。此外,前期電站建設時間集中,又沒有統一的標準,造成電站規模不一,逆變器品牌多,通訊協定規約不統一,這使得資料獲取難度倍增。

上海頌良項目經理金陵表示,「研華具有成熟的方案經驗,根據電站規模和周邊環境輔助進行方案設計,包括走線方式、線纜選擇、埋線深度、串口連接、後台資料處理等都有相應的指導,我們在半個月之內就完成了125個村級電站管理方案的量身定做。」

遠端運維平台+遠端資料監測 雙管齊下

整體方案包括遠端運維平台和遠端資料監測兩部分:遠端運維平台由通訊前置機、資料庫伺服器、應用伺服器、運維及報表工作站等設備支撐,負責電站監測終端資料獲取與處理,進行歷史資料庫緩存並對接雲存儲平台,實現發電分析、經濟指標統計分析、主動搶修支撐、經濟運行、自動化設備缺陷管理、模型/圖形管理等運行管理功能。遠端資料監測功能由通訊管理機承擔,實現正/反向隔離、縱向加密、防火牆等,負責與國網電商雲平台、河南省供電公司,以及國網物資平台實現即時資料交互和資訊共用,有效支撐電網的安全運行。

此專案以研華邊緣智慧閘道ECU-1251承擔資料獲取、傳輸和邊緣側處理的底層架構,相容解析300多種通訊協定,支持國網電商雲平台及電力規約,一站式解決傳統光伏資料獲取難題。ECU-1251最為顯著的優勢是資料獲取更全面且拓展性更強,避免了傳統方式利用逆變器通訊模組採集不到周邊設備資料的難點,還可以在後期需要時隨時添加各種業務功能。針對傳統資料獲取使用GPRS傳輸協定經常發生的資料丟包的現象,ECU-1251具備中斷點緩存功能,能夠在網路中斷時緩存資料,網路恢復後再傳到伺服器上,保證資料的完整性。內置VPN功能,實現遠端系統管理功能,遠端升級、遠端配置、遠端維護,大幅度節省現場差旅成本。內置程式設計演算法則讓資料獲取兼備了智慧功能,通過在邊緣側進行資料的一次處理,使得資料傳輸更加輕量化,有效解決佔用埠資源造成資料擁塞的傳統難題。

研華在私有雲上部署了基於B/S架構的運維軟體SPMS (Solar Power Management System),保證了資料的安全性,又可即時監測設備工作狀態,減少巡檢成本,快速定位故障點,成為當地政府提高運營效益的重要手段。「研華的SPMS運維平台設計為我們提供了核心大腦。」金經理這樣比喻。在運維平台和移動APP上呈現關鍵資產資料、跟蹤設備狀態、接收警報通知,並執行系統管理和配置。此外,邊緣智慧閘道ECU-1251內置WISE-EdgeLink支援資料轉換功能,整合電站現場資料至管理系統和雲平台。

「目前專案已經進入試運行階段,系統運行非常穩定,功能完全達到預期效果。」金經理說當地政府對試運行效果非常滿意,「研華的產品都具有很高的防護等級,能夠在嚴苛環境下長期穩定運行,並且還可以遠端維護和升級,這些都為後期服務和功能升級提供了可能性。」

新能源產業深耕和創新合作

該方案實現了光伏扶貧電站的可視化、可管理、可維護,將數量龐大的分散的電站資料進行即時、完整採集,統一的管理平台,從而幫助用戶提升整體運維管理效益。隨著光伏扶貧產業步入向管理要效益,向運維要效益的新階段,建立高效的數位化運營模式將成為新需求。未來,立足新能源,拓展新基建,上海頌良與研華將持續做好產業深耕和創新合作,雙方優勢互補,打造更加直觀、更多維度的數位定制方案和技術支持,實現「共創、共用、共贏」的發展願景。