隨著(zhù)全球氣候變暖、環(huán)境污染以及化石能源的逐漸枯竭，世界各國積極開(kāi)發(fā)利用可再生能源和新能源來(lái)替代傳統化石能源。我國是能源消費大國，具有"富煤、貧油、少氣"的能源結構現狀以及經(jīng)濟增長(cháng)和環(huán)境保護的雙重任務(wù)，使得能源結構調整成為我國能源發(fā)展的重要任務(wù)之一。2016年12月，國家發(fā)展改革委下發(fā)《可再生能源發(fā)展“十三五"規劃》，其中提出，實(shí)現非化石能源在2020年和2030年分別占一次能源消費比重15％和20％的目標。到2020年底，全國太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)裝機確保實(shí)現1．1億千瓦以上。這表明在“十三五"及未來(lái)較長(cháng)段時(shí)期，可再生能源的需求增長(cháng)較快，市場(chǎng)前景廣闊。近年來(lái)，在新能源光伏發(fā)電領(lǐng)域，隨著(zhù)國家政策的大力扶持，以及相對開(kāi)放利好的市場(chǎng)環(huán)境，投資光伏發(fā)電的企業(yè)集團數量及集團下新建的光伏電站數量、規模都在逐年增加。但在光伏發(fā)電行業(yè)欣欣向榮的發(fā)展背景下，存在著(zhù)諸多問(wèn)題，尤其是發(fā)電集團對所管轄光伏電站的運維管理問(wèn)題，大多數光伏發(fā)電集團的運維管理水平或手段都遠遠不能匹配其電站建設的速度。再加之光伏電站地理位置分散、電站面積大、專(zhuān)業(yè)人員相對稀缺等特點(diǎn)和現狀，導致了各光伏發(fā)電企業(yè)集團的光伏電站生產(chǎn)管理能力不足，光伏電站發(fā)電效率低下，企業(yè)利潤得不到可靠保障。

主要體現在如下幾個(gè)方面：

(1)在管理上，集團一般只能通過(guò)滯后的報表來(lái)了解集團或各電站的經(jīng)營(yíng)情況，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和決策。

(2)在企業(yè)資產(chǎn)利用率方面，集團化運營(yíng)下的各光伏電站及其產(chǎn)生的大量數據實(shí)際上已成為企業(yè)的無(wú)形資產(chǎn)，但由于沒(méi)有有效地整合利用，經(jīng)常被閑置浪費。

(3)在運維方面，是以故障驅動(dòng)的“被動(dòng)運維"模式，即只有故障發(fā)生了，才去解決故障，這種被動(dòng)運維模式給發(fā)電企業(yè)帶來(lái)重大損失。

(4)在設備檢修方面，主要還是以預防性檢修為主的定期檢修，易導致對設備過(guò)修或失修。

將云計算、大數據、移動(dòng)通信技術(shù)與光伏電站運維的實(shí)際業(yè)務(wù)需求相結合，運用光伏電站在日常運行過(guò)程中產(chǎn)生的海量數據對設備發(fā)電量進(jìn)行預測，對可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行預警，對實(shí)際發(fā)生的故障進(jìn)行準確定位，對光伏電站進(jìn)行健康檢查和對標，從而實(shí)現光伏電站運維規范化、智能化、專(zhuān)業(yè)化。系統研究成功與推廣將對提升光伏電站智能運維水平，提高光伏電站運維效率具有重要意義。

(1)運用大數據技術(shù)，開(kāi)創(chuàng )大數據驅動(dòng)的運維模式，實(shí)現智能運維?；谠O備實(shí)時(shí)運行數據和生產(chǎn)過(guò)程數據進(jìn)行分析，實(shí)現故障告警、對標分析、發(fā)電量預測等功能，根據電站運行的實(shí)時(shí)狀態(tài)自動(dòng)組織日常生產(chǎn)，各級管理人員和現場(chǎng)檢修人員依據內置的管理要求和生產(chǎn)規范高效運維。

(2)采用云計算技術(shù)，實(shí)現多級管控模式下的集分析、監管、生產(chǎn)于一體的集中平臺。通過(guò)云計算技術(shù)，實(shí)現集團、區域、電站多級管控模式，上下聯(lián)動(dòng)，層層穿透，權責清晰，協(xié)同運維。形成了集遠程監管、智能分析和日常生產(chǎn)于一體的智能集中運維平臺，為光伏電站電力生產(chǎn)歸口部門(mén)和各級生產(chǎn)人員提供了統一的工作界面，解決了原來(lái)多級部署帶來(lái)的數據存儲混亂，應用平臺多異，系統管理任務(wù)繁重等諸多問(wèn)題，提升光伏運維企業(yè)整體運維管理水平。

(3)采用移動(dòng)通信技術(shù)，實(shí)現少人值守和高效運維。平臺通過(guò)實(shí)時(shí)采集電站相關(guān)設備數據，快速準確的定位故障，依據故障的等級，及時(shí)報警并通知區域／電站運維人員進(jìn)行消缺。解決因為電站設備分散較廣而導致的運維效率低下問(wèn)題。

(4)科學(xué)指標評價(jià)體系，提升集團電站整體運營(yíng)水平與發(fā)電收益。

(5)大數據智能分析，為集團優(yōu)化管理、投資規劃、設備選型等提供決策支持。

系統功能

光伏電站運維云平臺主要包含的功能有：在線(xiàn)監測、能效分析、統計報表、運維管理、系統設置等，需提供實(shí)用且高效的應用功能，提高電站運維水平，提高發(fā)電量，提升電站的整體投資收益。

(1) 在線(xiàn)監測。主要包括系統概覽、用戶(hù)中心、設備曲線(xiàn)及逆變器實(shí)時(shí)監測，需完成對光伏各設備電參數的采集，包括：電壓、電流、功率、溫度和頻率等，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，各功能具體需求分析如表所示。

(2) 能效分析。主要包括：報警分析、負荷分析、設備用電量對比、逆變器發(fā)電量對比，數據進(jìn)行可視化呈現，其各功能具體需求分析如表所示。

(3) 統計報表。主要包括逆變器發(fā)電量報表、設備用電量報表、負荷統計報表，并支持報表導出為 excel 格式，其各功能具體需求分析如表所示。

(4) 運維管理。主要包括運維信息管理、設備巡檢，其中運維信息管理是分為管理運維人員和運維單位信息。設備巡檢的功能需求為用戶(hù)編輯和管理設備巡檢計劃，并能根據用戶(hù)設定的日期進(jìn)行提醒。

(5) 系統設置。包括用戶(hù)管理、系統角色和菜單，主要功能需求為管理用戶(hù)組別、權限及系統功能菜單的調整。

系統結構

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量?jì)x表，通過(guò)網(wǎng)關(guān)將采集的數據上傳至服務(wù)器，并將數據進(jìn)行集中存儲管理。用戶(hù)可以通過(guò)PC訪(fǎng)問(wèn)平臺，及時(shí)獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結構如圖所示。