新能源电站智能运维技术研究

冯晋如

摘要：现有的新能源电站存量较大，应该通过加强运行维护工作来提升电站整体效能，为了提高电站的发电效率和综合效率，有必要对太阳能资源指标，能耗指标、能耗损耗指标，设备运行水平指标和电站运行指标进行深入分析。提升电站的整体运维效率与运维水平，确保全厂设备安全、经济、稳定运行及设备检修安全措施的正确无误，固化运维经验，逐步提升新能源电站的整体效能。

关键词：新能源;电站;智能运维技术

引言

长期以来，新能源电站主要集中在建设、轻运行和维护上。从总体上看，新能源电站运行维护存在着标准不高、技术和管理水平不高、专业化、集约化程度不够、效率低下等问题。运维已成为制约行业健康发展的瓶颈之一。新能源产业要实现高质量发展，除了高质量的建设质量外，还需要高水平的运维服务。

1新能源电站智能运维管理体系结构

1.1智能设备层

智能设备层与新能源电站生产运维的各要素紧密结合，是实现物理世界与虚拟世界高度融合、合作的关键，是数字孪生技术在发电站管理中应用的关键。进行智能設备层构建时，采用先进的测量技术，使发电站所有设备的状态数据、工艺参数、环境等各种数据信息转变为数字信息，并通过自我判断进行处理与传输。

1.2智能控制层

智能控制层可对发电站各环节、各工艺过程进行智能化控制，通过建立相关物理实体行为与规则模型，利用DCS模块的高级算法程序构建自适应控制、诊断预测控制、模糊控制、神经网络控制等具体程序。结合智能设备层采集的信息数据、智能监督层的指示，制定发电站安全运行及满足环境、技术、经济指标要求的日常运维管理指南，在确保发电站生产满足实际要求的基础上，提高发电站运维的安全性，实现经济和环境双重目标[1]。

1.3智能监控层

智能监督层的作用是对发电站设备资产进行智能化管理，对发电站生产过程与管理数据、信息数据采集和工厂能效基准与评估、运维管理、设备状态管理、设备远程诊断等功能进行监督管理。发电站工厂进行闭环式管理时，可建立设备物理模型与运维规则模型，对设备资产等物理实体的虚拟模型进行监督控制。智能监督层接收的信息主要包括控制层的生产实时数据、设备层的现场实时信息、决策层的执行策略等。

1.4智能决策层

开展大数据分析相关的功能的开发设计，可使管理数据信息与生产制造数据信息相融合，为仓储成本分析、智能供应链支持和绩效评估等决策提供辅助性决策参考，提高发电企业精细化管理的水平。智能决策层核心是工业生产信息大数据和运维管理云平台，与监督层结合可对发电站现场所有生产运维要素进行数字化管控，实现数字孪生的目标，将所有的生产制造、运维等管理行为生成数字孪生体[2]。

2新能源电站智能运维技术措施

2.1建立明确的责任制度

新能源电站的正常运行，离不开所有工作人员的积极参与。只有明确所有工作人员的责任，建立合理的奖惩机制，才能充分调度工作人员的工作热情和积极性，保证电站工作的正常运转。首先，电站管理人员在选拔录用人才时，应站在企业持续高效发展的高度上树立科学合理的用人理念和做事标准，严肃落实工作责任追究制度，完善员工监督制度，对于不合格、不作为的管理人员要做到一视同仁，给予相应惩罚。同时，还要建立具体可行的奖惩制度或办法，以发现故障问题的数量、参与运行检修的次数、专业水平考核成绩、其他同事的客观评价等内容作为考核标准，严格执行赏罚制度，确保公平公正、公开透明、有功则赏、有过则罚，只有这样才能保障电站良好的工作环境，促进发电站工作更好地开展。

2.2建立无人机智能巡检诊断系统

基于可搭载热红外成像相机和可见光成像相机的无人机，采集发电设备运行数据信息，针对电站幅员辽阔、地形起伏等特点，利用图像处理技术和故障检测技术及最新的图像处理算法，结合摄影测量技术实现自动探测灰尘、污垢、裂痕、遮挡、发热等异常情况，通报异常详情及精确位置信息，使电站高效的、智能化的完成巡检工作。

2.3安全生产智能巡检管理系统

为现场运维人员提供智能检测、故障诊断、巡检防误、操作指导、应急指挥、巡检记录、路径导航、虚拟监护和安全预警等功能，提高对新能源电站的感知能力、分析能力、行动能力、处理能力和安全防护能力，打造出新能源发电行业的“特种兵”;为中控室和集控中心的管理人员提供远程监督、巡检管理、专家指导等功能，实现现场与远程实时互动、高度集成的一体化运维巡检，提高新能源电站运行管理水平。

2.4日常维护两大技能

（1）通过智能电能表对新能源电站进行基本判断。对新能源电站的日常维护，运维人员首先要学会观看智能电能表，并通过智能电能表对新能源电站数据进行统计，以及对运行是否存在故障进行基本判断。主要是通过电能表屏幕显示判断有无市电，通过电能表统计该电站发电能量。（2）通过逆变器对新能源电站进行基本判断。运维人员还要学会观看逆变器显示数据，通过显示数据统计逆变器序列号，统计该电站发电能量及功率，通过故障灯判断电站的运行状态，通过故障代码初步判断故障类型及原因，及时反馈给运维单位，并根据指令做出基本的操作[3]。

2.5新能源电站设备的检修管理

需有专业的人才来完成，因电站中的发电设备、变电设备运行时都存在很大电流和电压，操作不当不光会导致设备损坏，严重时可能导致电网冲击以及人员伤亡，故可靠的人才队伍是检修、维护工作开展的必须。人才集中管理有利于人才的培养和教育：首先，根据公司项目设备厂家、型号进行归类，将检修人才按照设备厂家和类型进行分类，定期开展相关的培训、实践活动，长期检修相关厂家、型号的设备，可在工作中学习成长、总结经验，提高检修质量和效率;同时公司定期对发现的问题进行归类分析、相互学习，从中总结经验，举一反三、共同进步，如此长期开展，将会不断培养出一批批专业人才，提高设备的可利用率。

2.6提高工作人员的综合素质

电站新进检修人员上岗前必须经过有经验员工的现场培训，对于高端专业部分必须考取相关专业证件后才可上岗。电站运检人员进行设备运检管理培训的过程中，首先应进行理论培训，如新能源电站的设计方案、建设原理、设备调试和运行，以及设备和电力系统的基础知识等。同时，设备厂家应专门安排专业技术人员，并整理一套符合新能源电站特点的技术培训资料，对培训人员进行现场指导与培训，同时对相关设备的技术性能与问题进行详细讲解。另外，还需要有丰富专业运检经验的人员或工程师对电站人员进行有效的业务培训，并对各电站人员的培训进行集中统一管理，这样才能有效地提高设备运检管理培训效率，保障新能源电站安全、稳定、高效地运行[4]。

结束语

综上，本文针对风电场、新能源电站等新能源发电站分布分散、运行环境复杂、运行成本高、检修维护不方便等问题，通过集中控制和集中管理的智能运维技术，减少了运行、检修人员数量需求，提高相关人员的技能，从而保证设备运行、检修质量，提高设备可利用率，为企业节能增效。

参考文献：

[1]阚学奔.大唐新能源蒙西公司区域集控中心的运行管理研究[D].华北电力大学（北京），2019.

[2]吴巍.智能化风电场运行维护研究[J].通信电源技术，2020，5.

[3]肖安南，张蔚翔，张超，等.含光伏发电与储能的配电网基于源—网—荷互动模式下电压安全最优控制策略[J].电力科学与技术学报，2020，35（2）：120-127.

[4]陈远扬，黄际元，吴佩颖，等.储能系统应用于某区域电网的实例研究[J].湖南电力，2017，37（增刊2）：6-14.

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