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周双全博士:光伏电站空地一体智能化运维是发展趋势



近日,中国可再生能源学会携手北京鉴衡认证中心在北京国际展览中心(新馆)举办了无人机&机器人风光场站应用论坛。北京金鸿泰科技有限公司常务副总裁周双全,以“光伏电站空地一体化运维”为主题发表了精彩演讲。北京鉴衡认证中心针对光伏电站空地一体智能运维技术的应用现状和前景等内容,对周双全博士进行了微访谈,具体内容如下:



Q传统光伏电站运维存在哪些问题?


周双全:传统光伏电站运维主要存在以下几个方面的问题:


1)运维人员的管理问题。大多数地面光伏电站地处偏远,而且分布在全国各地,对业主来说就存在着总部如何有效管理各个偏远电站管理的问题,同时相关日常运维巡检检修制度的落实监督、电站人员巡视检查责任心、质量与效率等都是电站管理中需要解决的问题。


2)电站故障是否能被及时发现并得到有效处理。影响光伏电站发电量的“跑冒滴漏”问题主要出现在光伏区。电站设备参数监视是运维人员及时掌握电站生产情况的主要手段,通过监视设备的运行参数,及时发现设备异常情况,综合分析异常情况发生的原因,最后提出相应的处理方案。然而由于设备种类繁多,在现有综自系统运行模式下,运维人员不能及时发现参数异常。更重要的是,由于运维人员个人技术能力存在差异,使得异常情况分析结果准确率得不到保障。



3)光伏组件热斑快速检测问题。很多光伏组件相关的问题都会反映出组件热斑问题,比如隐裂、遮挡、灰尘、背板划伤、低效片、组件内汇流条短路、接线盒二极管击穿等。如果这些问题得不到及时发现与处理,会影响组件全寿命周期的可靠运行。光伏电站组件数量众多,如果用传统的测温设备人工检测,耗时长、工作量巨大。以一座30MW光伏电站为例,需2套设备、2个人耗时约20天才能完成检测。但如果用一种高效的组件热斑检测方法,比如无人机巡检,一个人只需2天就能检测完,整个过程能做到快速测试、精准定位、报告自动生成。


4)电站巡检和倒闸操作等安全问题。光伏电站大量繁琐的现场管理工作内容,使得生产人员的工作量大大增加,管理人员不堪重负,加上人员技术水平参差不齐致使工作质量得不到保障,事故隐患层出不穷。所以,需要一种安全生产管理支持的技术手段。


Q空地一体化智能运维技术有哪些应用上的优势?


周双全:光伏电站空地一体智能化运维技术主要包括故障在线监测智能诊断技术、无人机智能巡检诊断技术及安全生产智能巡检技术,其应用的优势主要体现在如下几方面:


1)光伏电站故障在线监测智能诊断技术,基于离散率、偏差率和神经网络算法,应用“互联网+”相关的物联网、大数据技术,全面覆盖、在线智能监测光伏电站所有设备,实时定位并准确判别故障,避免“无目的例行巡查”,有针对、有计划地指导开展人工现场检测核验消缺,大幅度降低消缺运维工作难度和劳动强度,提高运检效率;能够多级部署,分级管控,实现电站运维考核精确量化;能够积累形成故障知识库指导现场人员运检,减少人员培训成本。系统的部署应用若结合严谨的运检规程,可最大限度减少设备故障导致的发电量隐性损失,保持电站设备在25年生命周期内始终处于最佳发电状态,从而为光伏电站的高效智能化运维提供强有力的支撑,为提高电站效益提供新手段、新方法。



2)无人机智能巡检诊断技术,基于可搭载热红外成像相机和可见光成像相机的无人机,采集光伏组件发电运行数据信息;利用图像处理技术和光伏组件故障检测技术,以及自主研发的国际最新图像处理算法,结合摄影测量技术,实现自动探测组件隐裂、遮挡、灰尘、背板划伤、低效片、组件内汇流条短路、接线盒二极管击穿等导致的组件发热异常情况,通报异常详情及精确位置信息,是光伏电站高效、智能化、组件级巡检诊断的良好工具。


3)安全生产智能巡检技术,综合利用先进的GPS定位技术、网络语音视频技术、条码识别技术、移动互联网、物联网、AR/MR等技术,瞄准当前管理和技术支撑手段缺失的痛点,在电站运维巡检、倒闸操作、维护检修等日常运维工作过程中,提高感知能力、分析能力、行动能力、处理能力、监督能力、专家支持能力和安全防护能力,提升运维巡检过程管理,实现以“安全、稳定、高效、经济”为目标的智能运维巡检模式,打造新能源电站的“特种兵”和“千里眼”。


 Q金鸿泰在光伏电站空地一体智能运维技术领域取得了哪些成果?


周双全:金鸿泰自主研发完成了国内首家光伏电站智能诊断算法模型,推出了国内第一款光伏电站在线监测和智能诊断工具,目前仅此专业的工具在国内外有将近2GW的应用。


金鸿泰无人机智能巡检诊断系统在国内多个电站进行了应用,整个无人机巡检过程能实现快速巡检,组件级热斑故障能实现精准定位,相关故障巡检诊断报告能自动生成。



目前金鸿泰安全生产智能巡检系统,正在大唐、国家电投等进行示范应用。此外,结合自主研发的智能运维管理系统、远程集控系统,以及运行维护承包服务、质量检查与性能测试服务、技改检修试验服务,金鸿泰携手旗下专业的运维公司-西安咸林能源科技有限公司,为客户提供专业、闭环、高度智能化、一体化的保发电量智能运维服务。


Q制约光伏电站空地一体智能化运维推广应用的因素有哪些?


周双全:制约光伏电站空地一体智能化运维推广应用的主要问题是光伏电站的管理意识和管理水平。很多人认为影响发电量的故障不多、由故障引起的发电量损失不严重、日常运维的效果主要靠运维人员的自觉性、不需要精细化管理等,这些想法都会阻碍相关技术的推广应用。


Q您认为光伏电站空地一体智能运维技术应用前景如何?


周双全:随着国内光伏电站由“重建设、轻运维”到“重建设、更重运维”的逐步转变,将有越来越多的光伏发电企业采用“集中监控,区域维检,场站安保”的智能化运维管理模式,在度电必争、安全生产精细化管理精神的驱动下,光伏电站空地一体智能化运维将是越来越多企业生产运维的必然选择。


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