安科(kē)瑞 陳聰(cōng)

摘要：隨著(zhuó)分(fēn)布式(shì)光伏(fú)電站的迅(xùn)猛發展，其(qí)在日常運維中遇到了諸多挑(tiāo)戰。為(wéi)有效應(yīng)對(duì)分布式(shì)光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)運維中(zhōng)的難題(tí)，在概述物(wù)聯網技(jì)術的基礎(chǔ)上，分析(xī)基(jī)於物(wù)聯(lián)網技術的(dí)分布式(shì)光(guāng)伏電站智(zhì)能運(yùn)維(wéi)係統模塊構(gòu)建，包括異常監測與告(gào)警，故(gù)障預(yù)警(jǐng)與預(yù)防，遠程監(jiān)控與管理(lǐ)，並通過(guò)實際(jì)案例分析(xī)係統應(yīng)用(yòng)成效，以期(qī)為(wéi)分布(bù)式光伏電(diàn)站(zhàn)的(dí)智能(néng)運(yùn)維(wéi)提供參(cān)考。

關鍵(jiàn)詞：分布式光(guāng)伏(fú)電(diàn)站
；智(zhì)能運維
；故(gù)障診斷(duàn)和預(yù)警

0引言(yán)

隨(suí)著能(néng)源(yuán)需(xū)求(qiú)不(bù)斷增(zēng)長和環境保(bǎo)護的呼聲日(rì)益(yì)高(gāo)漲，分布式光伏電(diàn)站(zhàn)作為可再生(shēng)能源(yuán)的(dí)重(zhòng)要(yào)應用(yòng)形(xíng)式迅速(sù)發展。然而，與(yǔ)集中式(shì)光伏電(diàn)站相比，分布(bù)式(shì)光伏(fú)電站的運維管(guǎn)理(lǐ)麵臨著一(yī)係(xì)列(liè)挑(tiāo)戰，包括(kuò)設備故障(zhàng)檢測(cè)，資源優(yōu)化(huà)利用(yòng)和(hé)成(chéng)本控製(zhì)等。為解決這些(xiē)問題，並(bìng)提(tí)高分布(bù)式(shì)光伏電站(zhàn)的(dí)發電(diàn)效率(shuài)和穩定(dìng)性，物(wù)聯網技術被引入分(fēn)布式光伏(fú)電站(zhàn)的運(yùn)維管(guǎn)理中(zhōng)。然(rán)而(ér)，現階段物聯網技術(shù)僅對設備進行(háng)狀態監測(cè)，並沒有融合數(shù)據分析(xī)技術(shù)對(duì)設(shè)備(bèi)進行(háng)智能(néng)診斷(duàn)。

本文(wén)通(tōng)過(guò)數據分(fēn)析(xī)技術和(hé)智(zhì)能算法，建(jiàn)立(lì)一套基(jī)於物聯(lián)網技(jì)術的(dí)分布式光伏電站(zhàn)智(zhì)能運維係(xì)統(tǒng)，該(gāi)係統(tǒng)可(kě)以進行(háng)故(gù)障診斷和預(yù)警(jǐng)，提供運維決策和交互界麵(miàn)，使分(fēn)布式光伏(fú)電站(zhàn)的(dí)運(yùn)維管(guǎn)理(lǐ)更加(jiā)智能和(hé)*效。目前，該係(xì)統(tǒng)已在多個(gè)電站成(chéng)功(gōng)應用(yòng)，取得了顯著成效(xiào)。

1物聯網技(jì)術概述(shù)

物(wù)聯網技術是指通過(guò)將各(gè)種物理設備(bèi)（如(rú)傳感器，執行器和(hé)智(zhì)能設備）與互(hù)聯網(wǎng)連(lián)接起來，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間(jiān)的互聯(lián)互通(tōng)和智能化(huà)交互。物聯網(wǎng)技(jì)術(shù)的(dí)核(hé)心思想是(shì)將(jiāng)具有*一標(biāo)識(shí)符的物(wù)品(pǐn)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，交互(hù)和(hé)管(guǎn)理(lǐ)，從而實現對(duì)物品的實(shí)時監(jiān)測，遠(yuǎn)程(chéng)控製(zhì)，數(shù)據(jù)采(cǎi)集和分析(xī)。物(wù)聯網技(jì)術的內涵包括以下(xià)5個(gè)方麵：①感知(zhī)與(yǔ)識別(bié)。通(tōng)過傳感(gǎn)器和(hé)識別設備實時獲(huò)取(qǔ)和感(gǎn)知物品(pǐn)或(huò)環境的信(xìn)息(xī)，如溫度(dù)，濕度，位(wèi)置等(děng)。②通信(xìn)與(yǔ)互聯。利用無綫通(tōng)信技(jì)術(shù)和(hé)網絡協議(yì)，實(shí)現(xiàn)物(wù)品(pǐn)之(zhī)間的(dí)互聯(lián)互通，以(yǐ)及(jí)與(yǔ)雲(yún)平(píng)台或其他(tā)終端設備的(dí)數據傳(chuán)輸(shū)和(hé)交互。③數據(jù)采(cǎi)集與(yǔ)處理。采集(jí)物品數(shù)據(jù)並進(jìn)行整(zhěng)合(hé)和(hé)處理(lǐ)，提(tí)取有用的信息(xī)，並進行(háng)存(cún)儲(chǔ)和分析。④智能決策(cè)與(yǔ)控製。基於數(shù)據分析(xī)和人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)算(suàn)法，實(shí)現對物品的智能決策與控製，使(shǐ)其能夠(gòu)根據(jù)環境(jìng)變(biàn)化(huà)和需求(qiú)做出響應(yīng)和(hé)調整(zhěng)。⑤應用(yòng)與服務(wù)。將(jiāng)物聯網(wǎng)技術應(yīng)用於(yú)各個(gè)領(lǐng)域(yù)，如智能家(jiā)居(jū)，智慧城市(shì)，工業自動化(huà)等(děng)，提供各種智能化的應用(yòng)和服務。

2基於(yú)物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術的分布(bù)式光(guāng)伏電站(zhàn)智能(néng)運維係(xì)統模(mó)塊(kuài)構建(jiàn)

2.1異常監(jiān)測與告(gào)警

分布式(shì)光伏(fú)電站由於地理位(wèi)置多(duō)變(biàn)，電(diàn)網波動較(jiào)大(dà)，整(zhěng)體運維能(néng)力較弱等原因(yīn)，頻繁(fán)出現設備停(tíng)機(jī)，低效(xiào)運行(háng)，散熱(rè)異(yì)常等問題。智(zhì)能(néng)運(yùn)維係統通過(guò)物(wù)聯網技術實時監測(cè)設(shè)備狀(zhuàng)態(tài)數據(jù)，利(lì)用(yòng)多維(wéi)數據(jù)融(róng)合提取異常(cháng)特(tè)征(zhēng)，並(bìng)結(jié)合機器學習(xí)或(huò)自(zì)適應動態模(mó)型(xíng)規(guī)則(zé)引(yǐn)擎(qíng)，對(duì)光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)設備(bèi)的異(yì)常運(yùn)行狀態(tài)進行(háng)監測(cè)和(hé)診斷，*準*效定位故障設(shè)備，解耦一些深度(dù)耦合(hé)的(dí)場景，並精細化識(shí)別故障(zhàng)類型，有(yǒu)效指導實(shí)際運維。

以(yǐ)組串(chuàn)設備異(yì)常診(zhěn)斷(duàn)為(wéi)例(lì)，智能運(yùn)維係(xì)統(tǒng)獲(huò)取(qǔ)設備物聯數據，如電(diàn)流，氣象(xiàng)，地理(lǐ)位(wèi)置，光(guāng)資源(yuán)等(děng)數據，如(rú)圖1所示，並(bìng)利(lì)用(yòng)多(duō)維(wéi)數據融(róng)合(hé)提取設(shè)備(bèi)運行特征，如圖2所示(shì)，進而建立異常定(dìng)位(wèi)模型，再通過(guò)故障(zhàng)分類模(mó)型，精細化識別故障類型。還可(kě)通過(guò)電(diàn)站設備(bèi)畫像(xiàng)進行(háng)低效(xiào)模(mó)型反校驗(yàn)，提高診斷準(zhǔn)確性，基於機器(qì)學(xué)習或(huò)自適應動態(tài)模型規(guī)則引擎的異常診斷模型如(rú)圖3所(suǒ)示(shì)。

2.2故障(zhàng)預警與預防

通過(guò)對歷(lì)史(shǐ)數(shù)據(jù)和(hé)實時數據進行(háng)分析，並利用機器(qì)學(xué)習算法(fǎ)進行(háng)故障(zhàng)預測，可以幫(bāng)助光(guāng)伏(fú)電站實現更(gēng)加(jiā)智能(néng)化(huà)的(dí)運(yùn)維管(guǎn)理，圖4為(wéi)基於參數優(yōu)化(huà)的支(zhī)持(chí)向量機(jī)（SVM）狀態(tài)預(yù)警(jǐng)算(suàn)法模(mó)型。通(tōng)過分(fēn)析設(shè)備的運(yùn)行趨勢(shì)，參數變化等信息，智(zhì)能運維係(xì)統(tǒng)可(kě)以識(shí)別(bié)和(hé)預測潛在的(dí)故(gù)障和問(wèn)題(tí)。運(yùn)維(wéi)人(rén)員能夠根據這些預(yù)測結果，提前采取相(xiāng)應的預(yù)防(fáng)措(cuò)施(shī)，如定期維護(hù)，更(gēng)換(huàn)可能(néng)出現問題的部(bù)件(jiàn)，從而降低故(gù)障發生(shēng)的風險。通過預防(fáng)性(xìng)維護，可以(yǐ)減(jiǎn)少設(shè)備的(dí)停(tíng)機次(cì)數，提(tí)高設(shè)備的(dí)可靠性，保(bǎo)證光伏電(diàn)站穩定(dìng)運(yùn)行(háng)。同時，預(yù)防性維(wéi)護還能(néng)幫助運維(wéi)人員更有(yǒu)效地(dì)安排(pái)工作計(jì)劃和(hé)資源，提(tí)高(gāo)運維效率和降低(dī)成本(běn)。

2.3遠程監(jiān)控與(yǔ)管(guǎn)理(lǐ)

借(jiè)助物(wù)聯網技術，運維人(rén)員可以遠程監控光伏(fú)電(diàn)站(zhàn)的(dí)各(gè)個設備(bèi)和參(cān)數，隨時(shí)了解(jiě)電站(zhàn)的(dí)運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)，從(cóng)而提(tí)高(gāo)運維效(xiào)率(shuài)和反(fǎn)應速度。運維人員可以(yǐ)通(tōng)過(guò)遠(yuǎn)程(chéng)管(guǎn)理界麵(miàn)實時查(chá)看(kàn)各(gè)個設備的(dí)狀態，能源(yuán)產量(liáng)，溫度，電(diàn)壓(yā)等關鍵(jiàn)參(cān)數(shù)，並(bìng)與(yǔ)歷史數(shù)據進(jìn)行(háng)對比分析，以快速(sù)發現異(yì)常(cháng)和潛在問題。一旦出現(xiàn)異常(cháng)，智能運維(wéi)係統可通(tōng)過(guò)短信(xìn)，郵(yóu)件(jiàn)或應(yīng)用(yòng)程(chéng)序(xù)通(tōng)知(zhī)向運維(wéi)人(rén)員推(tuī)送報(bào)警信息，便於及時采取必要的措施(shī)。此外(wài)，利(lì)用遠程(chéng)管理(lǐ)界(jiè)麵(miàn)，運(yùn)維人員可以進(jìn)行遠程(chéng)控製操(cāo)作，如調節設備(bèi)的輸出功率或重新啟(qǐ)動(dòng)係(xì)統(tǒng)等(děng)，以解(jiě)決(jué)一(yī)些簡單的問題(tí)，這大幅(fú)減(jiǎn)少了(liǎo)運維人員(yuán)的出(chū)勤次數(shù)，提(tí)高(gāo)了運維效率(shuài)，同時降低運維(wéi)成本。通(tōng)過(guò)物(wù)聯網技術(shù)，運維人員(yuán)還可(kě)以(yǐ)進行更加(jiā)智能化的工作(zuò)計(jì)劃和排程(chéng)管(guǎn)理。同時，遠程監(jiān)控還(huán)能(néng)支持團(tuán)隊(duì)協作，運(yùn)維人(rén)員可以共享(xiǎng)監控(kòng)數(shù)據和報警(jǐng)信(xìn)息(xī)，進行(háng)實(shí)時協商和(hé)製(zhì)定(dìng)解決方案。

3係(xì)統(tǒng)應用與(yǔ)分(fēn)析

某(mǒu)地(dì)區建設(shè)了一座分布式光伏(fú)電(diàn)站，並應用(yòng)了基於(yú)物(wù)聯網(wǎng)技(jì)術(shù)的智能(néng)運維(wéi)係(xì)統，如圖5所(suǒ)示。為每個(gè)光伏發電係(xì)統配備(bèi)了多(duō)個傳感(gǎn)器，用(yòng)於(yú)環境參數(shù)監測(cè)（如(rú)溫度(dù)，濕度，輻(fú)照度等）以及設備狀態(tài)檢測(cè)（如逆變(biàn)器(qì)的(dí)工作(zuò)溫(wēn)度(dù)，輸電(diàn)綫路(lù)的電流(liú)等）。這(zhè)些(xiē)傳(chuán)感器通過無(wú)綫網絡(luò)與**控(kòng)製服務器相(xiāng)連(lián)，將數據(jù)傳輸到(dào)智能運(yùn)維係(xì)統(tǒng)進行(háng)存儲(chǔ)和分析(xī)。通過大數據分(fēn)析和(hé)機器學習(xí)算法，智(zhì)能(néng)運(yùn)維係(xì)統能夠(gòu)對收(shōu)集到的數(shù)據進行處(chǔ)理，發現潛(qián)在(zài)的故障(zhàng)和異常，同時還(huán)可以對發電(diàn)設(shè)備的性(xìng)能(néng)進行(háng)評(píng)估(gū)和預測(cè)。當係統(tǒng)檢(jiǎn)測到故(gù)障或(huò)異常情(qíng)況時(shí)，會自動發(fā)送(sòng)報(bào)警(jǐng)信(xìn)息給運維(wéi)人(rén)員(yuán)，並(bìng)提(tí)供(gōng)詳(xiáng)細的故(gù)障診斷(duàn)結果(guǒ)和修復建議。運維人員可(kě)以遠(yuǎn)程登(dēng)錄係統，查看實時(shí)數據和(hé)故障詳情(qíng)，遠(yuǎn)程操(cāo)作和(hé)控製設(shè)備。此外(wài)，智(zhì)能運(yùn)維(wéi)係(xì)統(tǒng)還具備故(gù)障(zhàng)數(shù)據(jù)存(cún)檔和歷(lì)史記錄(lù)功(gōng)能，運維(wéi)人員(yuán)可以通(tōng)過(guò)係統(tǒng)界麵(miàn)查看(kàn)設備的維護歷史和故障(zhàng)原因分析(xī)，為日後的(dí)維護(hù)工(gōng)作提供(gōng)參考。

4 Acrel-2000MG充(chōng)電站(zhàn)微電(diàn)網能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)

4.1平(píng)台概(gài)述(shù)

Acrel-2000MG微(wēi)電網能(néng)量(liáng)管理係統(tǒng)，是我司(sī)根據新型電力係統(tǒng)下微電網(wǎng)監控係統與微電網能量管(guǎn)理係統(tǒng)的(dí)要(yào)求，總(zǒng)結(jié)國(guó)內外的(dí)研(yán)究和生產的**經(jīng)驗，專門研製出的(dí)企業微(wēi)電網(wǎng)能量管理係統(tǒng)。本(běn)係(xì)統(tǒng)滿足光伏(fú)係(xì)統，風力發電(diàn)，儲(chǔ)能係統以(yǐ)及(jí)充(chōng)電站的(dí)接(jiē)入(rù)，*進(jìn)行(háng)數(shù)據采(cǎi)集(jí)分(fēn)析，直接監視光(guāng)伏，風(fēng)能，儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)，充電站(zhàn)運行狀態(tài)及(jí)健康狀況，是(shì)一個集監控(kòng)係(xì)統，能量(liáng)管理為一體的(dí)管(guǎn)理係統(tǒng)。該(gāi)係統在安(ān)全穩定的(dí)基(jī)礎上(shàng)以(yǐ)經(jīng)濟(jì)優化運(yùn)行為目標(biāo)，促進(jìn)可(kě)再(zài)生能(néng)源(yuán)應用，提(tí)高(gāo)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，補(bǔ)償負荷(hé)波動
；有效實現用戶(hù)側(cè)的需(xū)求管理，消(xiāo)除晝夜峰穀差，平滑負(fù)荷(hé)，提(tí)高電(diàn)力(lì)設備(bèi)運行效(xiào)率(shuài)，降(jiàng)低供電成(chéng)本。為企業微(wēi)電網能量(liáng)管(guǎn)理(lǐ)提(tí)供安全，可靠(kào)，經濟運行提供了全(quán)新的解決(jué)方(fāng)案(àn)。

微電網能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)應采(cǎi)用分層(céng)分(fēn)布(bù)式(shì)結構，整(zhěng)個(gè)能(néng)量管理係統在物理上分(fēn)為(wéi)三個(gè)層：設(shè)備層，網絡通信層和(hé)站(zhàn)控(kòng)層(céng)。站級(jí)通信網絡采用標(biāo)準以太網(wǎng)及TCP/IP通信(xìn)協(xié)議，物(wù)理媒(méi)介可(kě)以為(wéi)光纖，網(wǎng)綫，屏(píng)蔽雙(shuāng)絞(jiǎo)綫等。係統(tǒng)支持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通信(xìn)規約(yuē)。

4.2平台適用(yòng)場合(hé)

係統可應(yīng)用(yòng)於(yú)城市，高速公(gōng)路(lù)，工業園區，工(gōng)商業區(qū)，居民區，智能建築，海(hǎi)島(dǎo)，無電(diàn)地區可(kě)再(zài)生能(néng)源(yuán)係(xì)統監控和能量(liáng)管理(lǐ)需(xū)求。

4.3係統架(jià)構(gòu)

本平(píng)台(tái)采(cǎi)用(yòng)分層(céng)分布(bù)式結構(gòu)進(jìn)行設計，即(jí)站控層(céng)，網絡層(céng)和設備(bèi)層，詳細拓撲(pū)結構(gòu)如(rú)下(xià)：

圖(tú)1典(diǎn)型(xíng)微(wēi)電(diàn)網能量(liáng)管(guǎn)理係(xì)統組網(wǎng)方式(shì)

5充(chōng)電站微電(diàn)網(wǎng)能量管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)解(jiě)決方案

5.1實(shí)時監測(cè)

微(wēi)電網(wǎng)能(néng)量(liáng)管理係(xì)統人機界麵(miàn)友(yǒu)好，應(yīng)能夠以(yǐ)係統(tǒng)一次(cì)電氣(qì)圖(tú)的(dí)形式直(zhí)觀顯示(shì)各(gè)電氣回路的(dí)運(yùn)行狀態，實時(shí)監(jiān)測(cè)光(guāng)伏，風電(diàn)，儲能(néng)，充電(diàn)站等各回路(lù)電壓(yā)，電流，功(gōng)率，功(gōng)率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監視各(gè)回路(lù)斷(duàn)路器，隔離開(kāi)關等合(hé)，分閘(zhá)狀態及(jí)有關故(gù)障(zhàng)，告警等(děng)信號(hào)。其中(zhōng)，各子係統(tǒng)回路電參量(liáng)主要(yào)有(yǒu)：相(xiāng)電壓，綫(xiàn)電壓(yā)，三(sān)相電流，有(yǒu)功/無功(gōng)功率，視(shì)在功率(shuài)，功率因(yīn)數，頻率，有功/無功電度，頻(pín)率和(hé)正(zhèng)向(xiàng)有功電(diàn)能(néng)累(léi)計值
；狀態參數(shù)主(zhǔ)要有：開關(guān)狀態，斷路(lù)器故障(zhàng)脫扣(kòu)告警等。

係(xì)統(tǒng)應(yīng)可(kě)以(yǐ)對分布式電(diàn)源(yuán)，儲能係統(tǒng)進行(háng)發(fā)電管(guǎn)理，使管理人(rén)員(yuán)實時掌握發(fā)電單(dān)元的出(chū)力(lì)信(xìn)息(xī)，收益信息(xī)，儲(chǔ)能荷(hé)電(diàn)狀態及(jí)發電單元(yuán)與儲能單元運行(háng)功率(shuài)設置等。

係(xì)統應(yīng)可以(yǐ)對儲能係(xì)統進(jìn)行狀(zhuàng)態(tài)管理(lǐ)，能(néng)夠(gòu)根(gēn)據(jù)儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)的荷電(diàn)狀態進(jìn)行及時告(gào)警(jǐng)，並支持(chí)定期的電池(chí)維護(hù)。

微電(diàn)網能量管理係統的監(jiān)控係統界麵包括係統主(zhǔ)界(jiè)麵，包含微電網(wǎng)光伏，風電，儲(chǔ)能，充電站及總體(tǐ)負荷組(zǔ)成(chéng)情(qíng)況(kuàng)，包括收(shōu)益信(xìn)息，天(tiān)氣(qì)信(xìn)息(xī)，節(jié)能減排信息，功率信息(xī)，電量(liáng)信(xìn)息，電壓電流情(qíng)況等(děng)。根據不(bù)同(tóng)的需求(qiú)，也可將充(chōng)電(diàn)，儲能及(jí)光(guāng)伏(fú)係統信(xìn)息進行顯示(shì)。

圖(tú)1係統(tǒng)主(zhǔ)界(jiè)麵

子界(jiè)麵主要包(bāo)括係統主接(jiē)綫圖(tú)，光(guāng)伏信息，風電信(xìn)息(xī)，儲(chǔ)能信息(xī)，充(chōng)電(diàn)站信(xìn)息，通訊(xùn)狀況及一(yī)些統計(jì)列表等。

5.1.1光伏界麵

圖2光伏(fú)係統界麵

本(běn)界(jiè)麵用來展示對光伏係統信(xìn)息(xī)，主要包(bāo)括(kuò)逆變器(qì)直流側(cè)，交(jiāo)流側運行狀態監測及(jí)報警，逆(nì)變器及電(diàn)站發(fā)電量(liáng)統(tǒng)計及分析，並(bìng)網(wǎng)櫃(guì)電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電(diàn)量(liáng)統計，電站(zhàn)發電(diàn)量(liáng)年(nián)有(yǒu)效利用(yòng)小時數(shù)統計，發電收(shōu)益(yì)統計，碳(tàn)減(jiǎn)排統計，輻照(zhào)度(dù)/風力(lì)/環境(jìng)溫濕(shī)度監測，發(fā)電(diàn)功(gōng)率模擬及效率(shuài)分(fēn)析(xī)
；同時對係統(tǒng)的(dí)總(zǒng)功(gōng)率，電壓(yā)電流(liú)及各個(gè)逆(nì)變(biàn)器的運(yùn)行數據進行展(zhǎn)示。

5.1.2儲(chǔ)能(néng)界麵(miàn)

圖3儲(chǔ)能係(xì)統界麵(miàn)

本界麵(miàn)主(zhǔ)要用(yòng)來展(zhǎn)示(shì)本係統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容(róng)量，儲(chǔ)能當前(qián)充(chōng)放(fàng)電量，收益，SOC變化曲綫(xiàn)以(yǐ)及電量變(biàn)化(huà)曲綫(xiàn)。

圖4儲(chǔ)能係(xì)統PCS參數設置界麵(miàn)

本界(jiè)麵主(zhǔ)要用來(lái)展示對(duì)PCS的(dí)參(cān)數進(jìn)行(háng)設(shè)置(zhì)，包(bāo)括(kuò)開(kāi)關機(jī)，運行模式(shì)，功(gōng)率(shuài)設定以(yǐ)及電壓(yā)，電流的限值(zhí)。

圖(tú)5儲能(néng)係統(tǒng)BMS參數設(shè)置(zhì)界(jiè)麵(miàn)

本界麵用來(lái)展(zhǎn)示(shì)對BMS的(dí)參(cān)數(shù)進行(háng)設置(zhì)，主(zhǔ)要包(bāo)括電芯電(diàn)壓，溫度(dù)保護限值，電池組(zǔ)電(diàn)壓，電(diàn)流，溫度限(xiàn)值(zhí)等(děng)。

圖6儲能係(xì)統PCS電網側數(shù)據(jù)界(jiè)麵(miàn)

本界麵用來(lái)展示(shì)對PCS電網側(cè)數(shù)據，主要包括(kuò)相電(diàn)壓，電流，功(gōng)率，頻率，功率因數(shù)等。

圖7儲能(néng)係統PCS交流側(cè)數據界麵

本(běn)界麵(miàn)用來展示對(duì)PCS交流(liú)側數據，主要包括相電壓(yā)，電(diàn)流(liú)，功(gōng)率，頻(pín)率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數，溫度值(zhí)等。同時針(zhēn)對交流側(cè)的異常(cháng)信息進行告(gào)警。

圖(tú)8儲能係(xì)統PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界(jiè)麵(miàn)

本界麵用(yòng)來展示(shì)對PCS直(zhí)流(liú)側數(shù)據，主要包括電壓，電(diàn)流(liú)，功(gōng)率(shuài)，電(diàn)量等(děng)。同時針(zhēn)對直(zhí)流(liú)側(cè)的(dí)異(yì)常信(xìn)息(xī)進行(háng)告警。

圖9儲能係統(tǒng)PCS狀態(tài)界麵(miàn)

本界麵用(yòng)來展(zhǎn)示對PCS狀(zhuàng)態(tài)信息(xī)，主要包括通訊(xùn)狀態，運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，STS運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)及STS故(gù)障告警等(děng)。

圖(tú)10儲能電池狀(zhuàng)態(tài)界(jiè)麵(miàn)

本界麵用(yòng)來(lái)展示對BMS狀態信(xìn)息(xī)，主(zhǔ)要(yào)包括儲(chǔ)能(néng)電池(chí)的運行(háng)狀(zhuàng)態，係統信息，數據信(xìn)息(xī)以及(jí)告警(jǐng)信息等，同(tóng)時展(zhǎn)示當前(qián)儲能(néng)電(diàn)池(chí)的SOC信息(xī)。

圖11儲能電(diàn)池簇(cù)運(yùn)行(háng)數(shù)據界麵(miàn)

本界麵用來展示(shì)對電池(chí)簇信(xìn)息，主要包括儲(chǔ)能各模組(zǔ)的電(diàn)芯(xīn)電壓(yā)與(yǔ)溫度(dù)，並展(zhǎn)示當(dāng)前電芯(xīn)的(dí)電壓，溫度(dù)值及所對應的位置。

5.1.3風電界(jiè)麵

圖(tú)12風(fēng)電係統界麵

本(běn)界(jiè)麵(miàn)用來展示對風(fēng)電係(xì)統(tǒng)信息(xī)，主(zhǔ)要(yào)包括逆變控製(zhì)一(yī)體(tǐ)機(jī)直流側，交(jiāo)流(liú)側運(yùn)行狀態監測及報(bào)警，逆(nì)變器及(jí)電站(zhàn)發(fā)電(diàn)量統計及分析，電(diàn)站發(fā)電量(liáng)年(nián)有效(xiào)利(lì)用小時數(shù)統計(jì)，發(fā)電收益(yì)統計(jì)，碳減排統計(jì)，風速/風力(lì)/環(huán)境(jìng)溫濕度監測，發電功率(shuài)模擬及效(xiào)率(shuài)分析(xī)
；同時對(duì)係統的總功(gōng)率，電壓電(diàn)流及各個(gè)逆變(biàn)器(qì)的運行數(shù)據進(jìn)行展示。

5.1.4充電(diàn)站(zhàn)界(jiè)麵

圖13充電站(zhàn)界麵

本(běn)界麵用(yòng)來(lái)展(zhǎn)示(shì)對(duì)充電站(zhàn)係統(tǒng)信息，主要(yào)包(bāo)括(kuò)充(chōng)電站(zhàn)用電總(zǒng)功率(shuài)，交直流(liú)充電(diàn)站的(dí)功(gōng)率，電量，電量費(fèi)用，變化曲(qū)綫，各個(gè)充電(diàn)站的(dí)運行數據(jù)等。

5.1.5視頻監控界麵

圖14微電網(wǎng)視頻(pín)監控界麵(miàn)

本界麵主(zhǔ)要展示(shì)係(xì)統所(suǒ)接(jiē)入(rù)的視(shì)頻(pín)畫麵，且(qiě)通(tōng)過不同的配(pèi)置，實現預覽(lǎn)，回放(fàng)，管(guǎn)理(lǐ)與(yǔ)控製等。

5.1.6發電預測

係統應可(kě)以通過歷史(shǐ)發(fā)電數(shù)據，實(shí)測數(shù)據，未(wèi)來(lái)天氣(qì)預測數(shù)據，對(duì)分(fēn)布式(shì)發電進行(háng)短(duǎn)期，超(chāo)短(duǎn)期發電功率(shuài)預(yù)測，並展示(shì)合(hé)格率及誤(wù)差分(fēn)析。根(gēn)據(jù)功率預測可(kě)進行(háng)人(rén)工(gōng)輸入或者(zhě)自動生(shēng)成發電(diàn)計(jì)劃(huá)，便於(yú)用戶對該係統新能源發電的集中(zhōng)管控。

圖15光伏預測界麵(miàn)

5.1.7策(cè)略(lüè)配置(zhì)

係統(tǒng)應可以根據(jù)發電(diàn)數據，儲(chǔ)能(néng)係(xì)統容量，負(fù)荷(hé)需求(qiú)及分時電價(jià)信(xìn)息，進行(háng)係(xì)統(tǒng)運行模式的(dí)設置及(jí)不同控(kòng)製策(cè)略(lüè)配置。如削峰(fēng)填(tián)穀，周期(qī)計(jì)劃(huá)，需量(liáng)控(kòng)製，防(fáng)逆流(liú)，有(yǒu)序充電(diàn)，動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實(shí)際(jì)情況（如儲能櫃數量，負(fù)載(zǎi)功率，光伏係(xì)統(tǒng)能力(lì)等(děng)）進行接(jiē)口(kǒu)適配和策略調整(zhěng)，同時(shí)支持(chí)定製化需求。

圖16策略(lüè)配(pèi)置界(jiè)麵

5.1.8運行報(bào)表

應(yīng)能查詢各子(zǐ)係統(tǒng)，回路(lù)或設(shè)備*時間(jiān)的(dí)運行(háng)參數，報表中(zhōng)顯示電參量(liáng)信息(xī)應(yīng)包括：各相電流(liú)，三相電壓，總功率(shuài)因數(shù)，總有功功(gōng)率，總(zǒng)無功(gōng)功(gōng)率，正向(xiàng)有(yǒu)功(gōng)電(diàn)能，尖峰(fēng)平穀時段(duàn)電量等。

圖17運行報表(biǎo)

5.1.9實(shí)時報(bào)警(jǐng)

應具有實時(shí)報(bào)警(jǐng)功能，係(xì)統能夠(gòu)對各(gè)子(zǐ)係統(tǒng)中的(dí)逆(nì)變(biàn)器，雙向(xiàng)變流(liú)器的啟(qǐ)動(dòng)和(hé)關(guān)閉等遙信(xìn)變位，及(jí)設備內部的(dí)保(bǎo)護(hù)動作或(huò)事(shì)故跳閘時應能發(fā)出(chū)告警(jǐng)，應(yīng)能(néng)實時(shí)顯示告警事(shì)件或跳閘事件(jiàn)，包括(kuò)保護事(shì)件(jiàn)名稱，保(bǎo)護動作(zuò)時刻
；並應能以(yǐ)彈窗(chuāng)，聲(shēng)音，短信(xìn)和電(diàn)話等形(xíng)式通知相(xiāng)關人(rén)員(yuán)。

圖18實時(shí)告(gào)警

5.1.10歷史(shǐ)事件查(chá)詢

應能夠對遙信變位，保(bǎo)護(hù)動作，事故跳閘，以(yǐ)及(jí)電(diàn)壓，電流，功率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，電芯溫(wēn)度(dù)（鋰(lǐ)離子(zǐ)電池），壓力（液(yè)流電池），光(guāng)照(zhào)，風(fēng)速(sù)，氣壓越(yuè)限等(děng)事件記(jì)錄進行存儲和(hé)管(guǎn)理(lǐ)，方便用(yòng)戶對係統(tǒng)事件和報(bào)警進行(háng)歷史追溯(sù)，查詢(xún)統計，事(shì)故(gù)分析。

圖(tú)19歷(lì)史事(shì)件查詢(xún)

5.1.11電能質(zhì)量(liáng)監測

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微(wēi)電(diàn)網係統的電能(néng)質量(liáng)包括穩(wěn)態狀(zhuàng)態(tài)和(hé)暫(zàn)態(tài)狀(zhuàng)態進行持續(xù)監測，使(shǐ)管(guǎn)理(lǐ)人員實時掌握(wò)供(gōng)電係統電能(néng)質量情況(kuàng)，以便及(jí)時發現(xiàn)和(hé)消除(chú)供電(diàn)不(bù)穩(wěn)定因(yīn)素。

1）在(zài)供電係統主界麵上(shàng)應能實時顯示各電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監(jiān)測(cè)點的監測(cè)裝置(zhì)通(tōng)信(xìn)狀態(tài)，各(gè)監測(cè)點的(dí)A/B/C相電(diàn)壓總畸變率，三(sān)相電壓不平(píng)衡度*和正序(xù)/負序/零(líng)序(xù)電壓(yā)值(zhí)，三(sān)相(xiāng)電(diàn)流不平(píng)衡度*和(hé)正序(xù)/負(fù)序/零(líng)序電流值(zhí)
；

2）諧波分析(xī)功能：係統(tǒng)應能實時顯(xiǎn)示A/B/C三(sān)相電(diàn)壓總諧(xié)波畸變(biàn)率，A/B/C三相電流總諧波畸變(biàn)率(shuài)，奇次(cì)諧波(bō)電壓總(zǒng)畸(jī)變(biàn)率，奇次諧(xié)波(bō)電流(liú)總畸(jī)變率，偶次諧(xié)波電(diàn)壓總畸變率，偶次諧(xié)波電流總(zǒng)畸(jī)變(biàn)率(shuài)
；應能(néng)以柱(zhù)狀(zhuàng)圖(tú)展示2-63次(cì)諧(xié)波(bō)電壓(yā)含有(yǒu)率(shuài)，2-63次諧(xié)波(bō)電壓(yā)含有率，0.5～63.5次(cì)間(jiān)諧波電(diàn)壓(yā)含(hán)有(yǒu)率，0.5～63.5次間諧波電流(liú)含(hán)有(yǒu)率
；

3）電壓(yā)波動(dòng)與閃(shǎn)變(biàn)：係統(tǒng)應(yīng)能(néng)顯示(shì)A/B/C三相電(diàn)壓波動(dòng)值，A/B/C三相(xiāng)電壓短閃變(biàn)值，A/B/C三相(xiāng)電壓長閃變值(zhí)
；應能(néng)提(tí)供(gōng)A/B/C三相電壓(yā)波動曲(qū)綫(xiàn)，短閃變曲(qū)綫(xiàn)和(hé)長(cháng)閃變(biàn)曲綫(xiàn)
；應能(néng)顯(xiǎn)示電(diàn)壓偏差(chà)與頻(pín)率(shuài)偏差
；

4）功(gōng)率與電能計(jì)量：係(xì)統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率，無功功率(shuài)和(hé)視在(zài)功率
；應能(néng)顯示三相總有功(gōng)功率(shuài)，總無功功率，總(zǒng)視在功(gōng)率(shuài)和總功(gōng)率(shuài)因(yīn)素(sù)
；應能(néng)提供有功(gōng)負(fù)荷曲綫，包(bāo)括日有(yǒu)功(gōng)負荷曲(qū)綫（折綫(xiàn)型(xíng)）和年有(yǒu)功(gōng)負(fù)荷(hé)曲(qū)綫(xiàn)（折綫型(xíng)）
；

5）電壓(yā)暫態(tài)監測：在電能(néng)質量(liáng)暫態事件如電壓(yā)暫升(shēng)，電(diàn)壓(yā)暫(zàn)降，短時中斷(duàn)發生時，係統(tǒng)應(yīng)能(néng)產生(shēng)告(gào)警，事件能(néng)以彈窗，閃爍(shuò)，聲音(yīn)，短(duǎn)信，電(diàn)話等(děng)形式通知相關人(rén)員(yuán)
；係統(tǒng)應能查(chá)看相應暫(zàn)態(tài)事件(jiàn)發生前後的波形。

6）電能質量數據(jù)統計(jì)：係(xì)統(tǒng)應能顯(xiǎn)示1min統計(jì)整(zhěng)2h存(cún)儲(chǔ)的(dí)統計(jì)數據，包(bāo)括(kuò)均(jūn)值，*值(zhí)，*值(zhí)，95%概率值(zhí)，方均(jūn)根值。

7）事件記(jì)錄查(chá)看功能：事件(jiàn)記(jì)錄應包含事(shì)件名(míng)稱(chēng)，狀態（動作或返回(huí)），波形號(hào)，越(yuè)限(xiàn)值(zhí)，故障持續時間，事件發生的時(shí)間。

圖(tú)20微電(diàn)網係統電(diàn)能質(zhì)量界(jiè)麵

5.1.12遙控(kòng)功能(néng)

應可以對整個(gè)微電(diàn)網(wǎng)係(xì)統(tǒng)範圍內(nèi)的設備進行遠(yuǎn)程(chéng)遙(yáo)控操作。係(xì)統維護人員可(kě)以通過管理係統(tǒng)的主界麵(miàn)完(wán)成(chéng)遙(yáo)控操作，並遵循遙控(kòng)預置(zhì)，遙(yáo)控(kòng)返(fǎn)校(xiào)，遙控(kòng)執行(háng)的(dí)操(cāo)作順序，可以及時(shí)執行調(tiáo)度(dù)係統(tǒng)或(huò)站(zhàn)內相(xiāng)應的操作命令。

圖21遙(yáo)控功能(néng)

5.1.13曲(qū)綫查(chá)詢

應(yīng)可(kě)在曲(qū)綫(xiàn)查詢(xún)界麵，可以(yǐ)直接查看(kàn)各(gè)電參量曲綫(xiàn)，包括三相電流(liú)，三相電壓(yā)，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率，無功功(gōng)率，功率因(yīn)數，SOC，SOH，充(chōng)放(fàng)電(diàn)量變化等曲(qū)綫(xiàn)。

圖22曲綫(xiàn)查(chá)詢(xún)

5.1.14統計(jì)報(bào)表

具備定(dìng)時(shí)抄(chāo)表(biǎo)匯總統計功(gōng)能，用(yòng)戶(hù)可(kě)以自(zì)由查(chá)詢自(zì)係(xì)統正(zhèng)常運(yùn)行以來(lái)任(rèn)意時間段內各配電節點(diǎn)的(dí)發(fā)電(diàn)，用電(diàn)，充放電情況，即該(gāi)節點進綫(xiàn)用電(diàn)量與(yǔ)各(gè)分支回(huí)路(lù)消耗(hào)電(diàn)量的統(tǒng)計分析報表(biǎo)。對(duì)微電(diàn)網(wǎng)與(yǔ)外部(bù)係(xì)統(tǒng)間電能量交(jiāo)換進(jìn)行統計(jì)分析
；對係統運行(háng)的節能，收(shōu)益等(děng)分析
；具備對(duì)微電(diàn)網供電可靠(kào)性分析，包括年(nián)停電(diàn)時(shí)間，年停電(diàn)次(cì)數等(děng)分析
；具備(bèi)對(duì)並網型微電(diàn)網(wǎng)的並(bìng)網點(diǎn)進(jìn)行電能(néng)質(zhì)量分析。

圖(tú)23統計報表(biǎo)

5.1.15網絡拓(tuò)撲圖

係(xì)統支(zhī)持實時監視接(jiē)入(rù)係統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能(néng)夠(gòu)完(wán)整的顯示整個係統網絡結(jié)構(gòu)
；可在綫診(zhěn)斷設備(bèi)通信狀(zhuàng)態(tài)，發生(shēng)網絡(luò)異常時能自動在界麵(miàn)上顯(xiǎn)示故障(zhàng)設(shè)備(bèi)或(huò)元(yuán)件及其故障(zhàng)部位。

圖24微電(diàn)網(wǎng)係統(tǒng)拓撲(pū)界麵

本界(jiè)麵主(zhǔ)要(yào)展示(shì)微(wēi)電網(wǎng)係統(tǒng)拓(tuò)撲，包(bāo)括係(xì)統的(dí)組(zǔ)成內(nèi)容，電(diàn)網連(lián)接(jiē)方(fāng)式，斷(duàn)路器(qì)，表計(jì)等信息(xī)。

5.1.16通信(xìn)管(guǎn)理

可以對整個微電(diàn)網係統(tǒng)範圍內(nèi)的(dí)設備通信情況進(jìn)行管(guǎn)理，控製(zhì)，數據的(dí)實時監(jiān)測(cè)。係統維護人(rén)員可(kě)以通過管理(lǐ)係(xì)統的主(zhǔ)程序(xù)右鍵(jiàn)打開(kāi)通(tōng)信管理(lǐ)程序，然後選(xuǎn)擇通信(xìn)控製啟(qǐ)動所(suǒ)有(yǒu)端口(kǒu)或(huò)某個(gè)端(duān)口(kǒu)，快速查看某設備的(dí)通信和(hé)數據(jù)情況。通信(xìn)應支持(chí)ModbusRTU，ModbusTCP，CDT，IEC60870-5-101，IEC60870-5-103，IEC60870-5-104，MQTT等通信規約。

圖(tú)25通信(xìn)管理

5.1.17用(yòng)戶權限(xiàn)管(guǎn)理(lǐ)

應具備(bèi)設置(zhì)用(yòng)戶權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)功能。通(tōng)過用戶(hù)權(quán)限管理(lǐ)能(néng)夠(gòu)防止未(wèi)經(jīng)授權的操作(zuò)（如(rú)遙控操(cāo)作(zuò)，運(yùn)行參數修改(gǎi)等）。可以(yǐ)定義不同級(jí)別(bié)用(yòng)戶的(dí)登(dēng)錄名，密(mì)碼及操作權限(xiàn)，為係(xì)統(tǒng)運行，維護(hù)，管理提(tí)供(gōng)可靠(kào)的安(ān)全保(bǎo)障。

圖26用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)

5.1.18故障(zhàng)錄波

應(yīng)可(kě)以在係統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自(zì)動準(zhǔn)確地記錄故障前(qián)，後過程的各相(xiāng)關電(diàn)氣量的變(biàn)化情(qíng)況，通過(guò)對(duì)這些電氣(qì)量的(dí)分(fēn)析(xī)，比較，對(duì)分析(xī)處理事(shì)故(gù)，判(pàn)斷保護(hù)是(shì)否(fǒu)正確動(dòng)作，提高電力係(xì)統(tǒng)安(ān)全(quán)運行(háng)水(shuǐ)平(píng)有(yǒu)著重要(yào)作用(yòng)。其中故(gù)障(zhàng)錄波共可記錄16條，每(měi)條錄波可(kě)觸發6段錄(lù)波，每次錄波可記錄故障(zhàng)前(qián)8個周波，故障後4個周波波(bō)形(xíng)，總錄波(bō)時(shí)間(jiān)共(gòng)計(jì)46s。每個采(cǎi)樣點錄(lù)波(bō)至(zhì)少包含12個(gè)模(mó)擬(nǐ)量，10個開(kāi)關量(liáng)波(bō)形。

圖27故(gù)障錄(lù)波(bō)

5.1.19事(shì)故(gù)追(zhuī)憶(yì)

可以(yǐ)自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前後(hòu)一段(duàn)時(shí)間的所(suǒ)有實時(shí)掃描數(shù)據，包括(kuò)開關位(wèi)置，保護動作狀(zhuàng)態，遙測(cè)量等，形(xíng)成事故分(fēn)析的數據基(jī)礎。

用戶(hù)可自(zì)定(dìng)義(yì)事(shì)故追(zhuī)憶(yì)的(dí)啟動(dòng)事件(jiàn)，當每(měi)個事件發(fā)生時(shí)，存(cún)儲事故(gù)前*個(gè)掃描(miáo)周(zhōu)期及(jí)事故後10個(gè)掃描周期(qī)的(dí)有關點數據。啟(qǐ)動(dòng)事件(jiàn)和監(jiān)視的數據(jù)點可由用(yòng)戶隨(suí)意修改。

5.2硬件及(jí)其配套產品

6結束語

通過充分利(lì)用物聯網(wǎng)技術，可以(yǐ)提(tí)高光(guāng)伏電站(zhàn)的整(zhěng)體效(xiào)益(yì)，穩(wěn)定(dìng)性和可持(chí)續性(xìng)，降低維護(hù)成(chéng)本(běn)和人(rén)力資(zī)源(yuán)消耗(hào)。智能運維(wéi)係統(tǒng)將推(tuī)動光伏(fú)電站數(shù)字化轉(zhuǎn)型(xíng)，為(wéi)可(kě)再(zài)生(shēng)能源(yuán)行業的發(fā)展(zhǎn)和能源轉型做出積極貢獻(xiàn)。隨著(zhuó)物聯網(wǎng)技(jì)術(shù)不斷(duàn)進(jìn)步和(hé)應(yīng)用範圍(wéi)擴(kuò)大，相(xiāng)信分布式光(guāng)伏電(diàn)站(zhàn)智能運維係(xì)統將在未(wèi)來(lái)取得更多突破和(hé)創(chuàng)新，為(wéi)光伏(fú)電(diàn)站的管理和運(yùn)維(wéi)提(tí)供(gōng)更(gēng)加(jiā)*麵，*效的(dí)解(jiě)決方(fāng)案。

參考(kǎo)文(wén)獻

【1】於(yú)恬.分(fēn)布式光(guāng)伏(fú)電(diàn)站運維管理與(yǔ)發展趨(qū)勢(shì)[J].中國科技期刊數據(jù)庫(kù)工業 A，2023（4）：38-41.

【2】張程(chéng)博(bó).大(dà)數據技(jì)術下(xià)光伏電站運維係統研(yán)究(jiū)[J].電力(lì)係統裝(zhuāng)備，2023（1）：127-129.

【3】付(fù)蓉(róng).物聯網(wǎng)技術(shù)在(zài)光伏電站運(yùn)維(wéi)係統中(zhōng)的應用(yòng)研(yán)究(jiū)[J].電子製作，2022，30（12）：75-77.

【4】劉(liú)誌(zhì)其，李 博，任(rèn)大(dà)磊，孫(sūn) 昭.基於(yú)物聯網技術的分布(bù)式光伏電(diàn)站(zhàn)智(zhì)能運(yùn)維係統(tǒng)

【5】安科瑞(ruì)企業(yè)微(wēi)電網設(shè)計(jì)與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.