2024數(shù)據(jù)驅(qū)動的光伏智慧運維解決方案

數(shù)據(jù)驅(qū)勱的光伏智慧運維解決斱案光伏電站運營痛點一：如何做到萬里挑一，靶向運維？光伏電站運營痛點二：如何做多個電站之間的對比評價？PR95% 90%85%80% 75% 70%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12數(shù)據(jù)來源：NREL/TP-5200-57991April2013光伏電站運營痛點三：灰塵對發(fā)電影響究竟有多少？什么時候應(yīng)該清洗？全部清洗還是局部清洗？如何評估每一次的清洗收益？＋托管運維特點安全透明安全透明高效智能

POWER＋托管運維服務(wù)內(nèi)容大數(shù)據(jù)分析、預警遠程智能故障診斷遠程集中實時監(jiān)控 智能工單系統(tǒng) 線上 線下 標準化運行管理高效專業(yè)故障處置 估 專業(yè)組件清潔與除草 智慧運維解決方案業(yè)務(wù)價值目標優(yōu)化資產(chǎn)管理基亍數(shù)據(jù)驅(qū)勱的設(shè)備故障預警和診斷，可最大化資產(chǎn)安全可靠性，通過資產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電站資產(chǎn)全生命周期管理

降低度電成本利用大數(shù)據(jù)分析，及時準確的預警以及定位缺陷，減少故障停機造成的發(fā)電損失，提升發(fā)電效率，增加發(fā)電量，實現(xiàn)度電成本降低

提升運維管理固化丏家經(jīng)驗、備品逐步實現(xiàn)無人（少人值守，提高運維效率和質(zhì)量POWER+的用戶價值預防性維護可視化分析

機器自我診斷自動優(yōu)化

可視化分析POWER+讓客戶以智能的方式理解數(shù)據(jù)，了解數(shù)據(jù)反映的設(shè)備運行狀態(tài)、能耗情況、生產(chǎn)力狀況等等預防性維護讓機器在出現(xiàn)問題之前就分析出可能出現(xiàn)的問題，這樣就可以提前采取手段，避免非計劃性宕機機器自我診斷讓機器自己診斷，找到產(chǎn)生問題的根本原因，同時還能夠基于歷史維護記錄或者維護標準，告訴客戶如何解決故障，甚至讓機器自己解決問題、自我恢復。自動優(yōu)化提前采取措施，優(yōu)化運營，比如節(jié)能，在工業(yè)領(lǐng)域，對生產(chǎn)線進行節(jié)能優(yōu)化，通過對歷史運營數(shù)據(jù)、工廠排產(chǎn)情況，以及設(shè)備配置參數(shù)等等的分析，幫助客戶提前檢測出能耗的異常，并提供降低能耗的措施。核心技術(shù)人工智能ArtificialIntelligence物聯(lián)網(wǎng)連接Internetof物聯(lián)網(wǎng)連接InternetofThings云平臺通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學習算法，實現(xiàn)對資產(chǎn)運行的診斷并做出預測，創(chuàng)建優(yōu)化的運營策略大數(shù)據(jù)分析對復雜數(shù)據(jù)進行多維聚合分析產(chǎn)生明晰、可詮釋的分析結(jié)果，利用數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進行深入挖掘，獲得對資產(chǎn)的深入洞察，從而為優(yōu)化決策提供依據(jù)大數(shù)據(jù)分析BigData

云平臺完全基于云計算的技術(shù)架構(gòu)，倡導開放與共享物聯(lián)網(wǎng)連接以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，穩(wěn)定高效的連接一切運營資產(chǎn)以及運營人員，獲取完整且準確的信息CloudPlatform設(shè)備連接和管理設(shè)備連接和管理多屏展現(xiàn)大屏展現(xiàn)3D可視化數(shù)據(jù)處理服務(wù)業(yè)務(wù)展現(xiàn)服務(wù)業(yè)務(wù)展現(xiàn)時間可利用率分析性能可利用率分析能量可利用率分析故障根本原因分析多屏展現(xiàn)大屏展現(xiàn)3D可視化數(shù)據(jù)處理服務(wù)業(yè)務(wù)展現(xiàn)服務(wù)業(yè)務(wù)展現(xiàn)時間可利用率分析性能可利用率分析能量可利用率分析故障根本原因分析業(yè)務(wù)分析服務(wù)異常狀態(tài)檢測故障診斷分析故障發(fā)生預測能源消耗預測機器學習服務(wù)智慧運維系統(tǒng)AOM邊緣計算服務(wù)傳輸網(wǎng)關(guān)腳本引擎協(xié)議適配器設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)用DB文件傳感器應(yīng)用+大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用+大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)洞察及預測數(shù)據(jù)接入服務(wù)數(shù)據(jù)接入設(shè)備管理資產(chǎn)管理系統(tǒng)EAM不斷的迭代和自我學習優(yōu)化的機器學習平臺產(chǎn)品優(yōu)勢數(shù)據(jù)接入低成本高可靠數(shù)據(jù)接入低成本高可靠免維護安全符合電網(wǎng)規(guī)范智能算法精準的組串故障診斷灰塵影響分析清洗收益評估預測性維護移勱APP斱便應(yīng)用運行情況智能工單標準化運維流程新能源智慧效能分析系統(tǒng) 智能設(shè)計

智慧營維系統(tǒng)

后期評估 基礎(chǔ)信息管理

績效分析系統(tǒng)

智能預警系統(tǒng)

運維監(jiān)控系統(tǒng)

智能APP

智能語音劣手

個人中心運營決策分析資產(chǎn)管理電站監(jiān)控電站實時監(jiān)控低效組串診斷自定義智能報表電站信息維護灰塵預警及清洗評價運營決策分析資產(chǎn)管理電站監(jiān)控電站實時監(jiān)控低效組串診斷自定義智能報表電站信息維護

待辦事項已辦事項智能運維3D可視化KPI指標分析實時告警告警實時監(jiān)控個人信息智能運維3D可視化KPI指標分析實時告警告警實時監(jiān)控運維績效分析運維績效分析常見的組件問題表面破損

雜草遮擋

建筑物遮擋

熱斑

灰塵model-based缺點：額外的傳感設(shè)備額外的運維成本受限制的使用范圍model-based缺點：額外的傳感設(shè)備額外的運維成本受限制的使用范圍如何減少成本？如何檢測盡可能多的故障？data-driven缺點：需要已知故障的類型準確率不高如何盡量降低標簽庫？甚至不需要標簽庫？如何盡可能提高準確率？以上兩種方法都會給光伏系統(tǒng)的運營和維護帶來額外的成本，并存在有限的應(yīng)用范圍。這促使了基于SCADA系統(tǒng)的基于無監(jiān)督的機器學習方法的提出數(shù)據(jù)預處理和清洗數(shù)據(jù)清洗處理采集錯誤的數(shù)據(jù)去除噪音5S實時——1min均值——1min濾波2727數(shù)據(jù)分析：空間特性先局部，再全局數(shù)據(jù)分析：時間特性不同天氣下的檢測結(jié)果故障分類效果用了三種機器學習的方法，bagging，svm，xgboosting。和兩種特征提取的方法。分類效果如圖。異常分類的準確率達93%。利用CPR來對電站進行評估PR CPR95% 90%85%80% 75% 70%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12數(shù)據(jù)來源：NREL/TP-5200-57991April2013 電站指標分析資源指標電量指標性能指標運行指標資源指標電量指標性能指標運行指標輻照指標分析年度資源指標分析月度資源指標分析運維指標運維指標能耗指標能耗指標

理論發(fā)電量分析實際發(fā)電量分析損失電量分析購網(wǎng)電量分析等效小時數(shù)分析器、匯流箱、組串)

PR和CPR分析PR和CPR分析組串PR和CPR分析逆變器損耗分析逆變器直流側(cè)電流分析匯流箱電流分析設(shè)備績效排行榜

設(shè)備可利用率分析設(shè)備故障時間分析設(shè)備故障概率分析多級電壓對比分析設(shè)備電流異常分析設(shè)備功率散點分析設(shè)備功率與輻射分析 第一代灰塵評價方法灰塵對發(fā)電量影響的量化分析55305528

800022.5

41天

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27天13.66

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20000101111211112200050-090-130-170-210-250-290-020-060-100-140-180-220-260-010-050-090-130-170-210-250-29日偏差 累計偏差 輻射1.13.31日灰塵影響基于機器學習的逆變器（組串）級的灰塵影響算法多種灰塵評價方法效果的對比清洗效果評估科學的評價每次清洗收益清洗收益10清洗收益7.552.50本次清洗15天內(nèi)的總收益為:489,135Kwh灰塵影響分析清洗前后設(shè)備效率對比分析01040203灰塵影響分析清洗前后設(shè)備效率對比分析01040203清洗收益分析清洗記錄維護

01評估場站發(fā)電量灰塵影響03評估時間序列的05計算清洗收益07理、高效的組件清洗斱案

02評估單設(shè)備(逆變器)發(fā)電量灰塵影響04成本06確定最佳清洗時間歷史研究成果FaultPrognosisofWindTurbineGeneratorUsingSCADAData.In2016NorthAmericanPowerSymposium(NAPS2016).(SCI收錄)DerivingCustomerPrivacyfromRandomlyPerturbedSmartMeteringData.InIEEE16thInternationalConferenceonIndustrialInformatics(INDIN2018).(SCI收錄)AnAlgorithmicMethodforTampering-ProofandPrivacy-PreservingSmartMetering.InIEEE16thInternationalConferenceonIndustrialInformatics(INDIN2018).(SCI收錄)FaultPredictionandDiagnosisofWindTurbineGeneratorsUsingSCADAData.Energies,10(8),1210.2017.(SCI收錄，IF：2.262，中科院分區(qū)：三區(qū))Hierarchicalcontextawareanomalydiagnosisinlarge-scalePVsystemsusingSCADAdata.InIEEE15thInternationalConferenceonIndustrialInformatics(INDIN2017)(SCI收錄)Faultdiagnosisandclassi?cationinphotovoltaicsystemsusingSCADAdata,2017InternationalConferenceonSensing,Diagnostics,Prognostics,andControl(SDPC'17)(SCI收錄)Automaticmulti-sensordataqualitycheckingandeventdetectionforenvironmentalsensing,2017AGUFallmeeting,2017.(Poster)HierarchicalAnomalyDetectionandMultimodalAnomalyClassi?cationinLarge-ScaleSolarSystems.Underreview.SubmittedtoIEEETrans.OnSustainableEnergy.(SCI收錄，IF：4.909)AutomaticSoiling LossunderNon-uniformEnvironmentalConditionsinPhotovoltaicSystems.Underreview.SubmittedtoIEEEJournalofPhotovoltaic.(SCI收錄，IF：3.712，中科院分區(qū)：?區(qū))應(yīng)用案例——集控大屏應(yīng)用案例——清洗模型光伏電站清洗策略及收益模型的應(yīng)用POWER+的“灰塵影響和清洗評估模型”在山東40兆瓦的光伏項目應(yīng)用中，以優(yōu)化、經(jīng)濟的清洗策略實現(xiàn)電站收益的提升

發(fā)電量2.87%發(fā)電量2.87%總輻照度13.81%光照資源同比去年下降13.81%發(fā)電量反而同比上升2.87%電站收益增加500萬人民幣遮擋灰塵應(yīng)用案例——低效組串分析遮擋灰塵精準組串級故障定位POWER+智慧光伏運營平臺“電量損失和故障定位模型”在于南30MW項目熱斑故障屬性故障分類故障原因故障個數(shù)可恢復熱斑故障屬性故障分類故障原因故障個數(shù)可恢復外部草遮擋，鳥糞26嚴重灰塵3不可恢復外部建筑物遮擋22內(nèi)部熱斑，隱裂53傳感器故障78損壞損壞線上：智能工單系統(tǒng)備品備件情況、工程師經(jīng)驗，智能派發(fā)工單，相比傳統(tǒng)方式極大的縮短了故障的處理時間工程師設(shè)備 流

系統(tǒng)目標形成閉環(huán)體系實現(xiàn)運維人員與設(shè)備之間的數(shù)字化無縫銜接。建立完善的運維數(shù)據(jù)檔案。降低運維成本、延長設(shè)備使用壽命。系統(tǒng)功能安全提示，保證運維人員安全。工具提示，保證維護開展順利。設(shè)備管理，及時更新設(shè)備配件狀態(tài)。二維碼管理，保證運維工作準確到位。照片記錄，方便隨時了解設(shè)備現(xiàn)狀。GPS記錄，方便隨時了解人員位置。告警觸發(fā)預警觸發(fā)告警觸發(fā)預警觸發(fā)發(fā)月度巡檢季度巡檢半年巡檢功能特點實現(xiàn)數(shù)字規(guī)范化、標準化巡檢流程，安全提示，保證運維人員安全。功能特點實現(xiàn)數(shù)字規(guī)范化、標準化巡檢流程，安全提示，保證運維人員安全。仸務(wù)提示，保證運維工作開展及時。工具提示，保證維護開展順利。設(shè)備管理，及時更新設(shè)備配件狀態(tài)。二維碼管理，保證運維準確到位。照片記錄，斱便隨時了解設(shè)備現(xiàn)狀。GPS周期性巡檢一次性檢修周期性巡檢一次性檢修易巡APP線下：三級服務(wù)保障體系以全國服務(wù)總部、區(qū)域服務(wù)中心、項目服務(wù)現(xiàn)場三級服務(wù)保障體系為支撐，優(yōu)化資源調(diào)度，第一時間消除影響電站安全運行以及發(fā)電收益的故障、缺陷等，從而實現(xiàn)持續(xù)的電站收益提升。 線下：標準化運維管理基于線上的POWER+云平臺以及智能工單系統(tǒng)以及多年對電站運營的經(jīng)驗，通過標準化流程實現(xiàn)電站線下的標準化管理，為光伏電站的運行調(diào)度、設(shè)備管理、日常巡檢、檢修服務(wù)、安全管理等提供標準化的服務(wù)，確保光伏電站在運營過程中作業(yè)規(guī)范、生產(chǎn)安全、管理閉環(huán)，顯著提升光伏電站的生產(chǎn)效率和運營收益。及維修組件清掃維護及維修組件清掃維護及維修陣列定期測試組件維護