杭州智諾科技股份有限公司是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的智能監(jiān)控產(chǎn)品商, 上海云諫能源科技有限公司是領(lǐng)先的能源信息產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商。發(fā)展新能源是國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，這次智諾科技和云諫能源根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、能源局十三五規(guī)劃，利用雙方的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，隆重推出智能管理一體機(jī)E2-Box、新能源云平臺(tái)E2-Cloud、和整套解決方案，出色地交出來令用戶滿意的答卷。

光伏新能源裝機(jī)容量規(guī)模大、問題多

　　根據(jù)CPIA的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2017年10月底，中國(guó)光伏發(fā)電的并網(wǎng)裝機(jī)量超過120GW，已經(jīng)提前完成了國(guó)家發(fā)改委、能源局十三五規(guī)劃中到2020年底不低于105GW的目標(biāo)。

　　隨著光伏裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大，越來越多的電站投資企業(yè)進(jìn)入GW級(jí)電站運(yùn)營(yíng)商行列;從西部地面電站到中東部光伏+，以及工商業(yè)分布式、戶用光伏電站等等，我國(guó)光伏電站的類型也正逐漸多樣化;同時(shí)，光伏的應(yīng)用范圍愈加擴(kuò)大、在能源結(jié)構(gòu)中的比重越來越高，未來的光伏發(fā)電并不是并網(wǎng)運(yùn)行而已，還需要主動(dòng)地面對(duì)電力供需做好調(diào)控。

　　1.光伏電站業(yè)務(wù)痛點(diǎn)多多

　　在新的能源發(fā)展形勢(shì)下，光伏電站的生命周期一般定位25年，所以對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理、控制和運(yùn)營(yíng)管理顯得尤為重要。電站安全運(yùn)行、系統(tǒng)優(yōu)化提升、電站后服務(wù)等方面的問題亟待解決，但目前光伏電站的運(yùn)營(yíng)與監(jiān)管幾乎都面臨著“七宗罪”：1)電站監(jiān)控不全面;2)故障處理不及時(shí);3)低效設(shè)備難發(fā)現(xiàn);4)業(yè)務(wù)過程無監(jiān)管;5)業(yè)務(wù)協(xié)同不智能;6)運(yùn)營(yíng)績(jī)效難考核;7)人員配置多冗余。

　　2. 光伏電站設(shè)備的“孤島”現(xiàn)象及對(duì)策

　　傳統(tǒng)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)主要由逆變器廠商隨設(shè)備提供，主要從本廠逆變器問題發(fā)現(xiàn)角度出發(fā)，著重對(duì)逆變器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，對(duì)電站內(nèi)其他設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的監(jiān)測(cè)，或者根本不進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在這種情況下，用戶很難實(shí)現(xiàn)對(duì)電站全方位的監(jiān)控，更不用說對(duì)電站進(jìn)行全面的分析與監(jiān)管。另外，大型發(fā)電廠商都會(huì)擁有數(shù)量眾多的電站。他們?cè)谠O(shè)備選型時(shí)，對(duì)于同類設(shè)備，通常會(huì)采用多個(gè)廠商的產(chǎn)品。逆變器選型也不例外。這些不同逆變器廠商提供的監(jiān)控系統(tǒng)，彼此無法很好兼容，形成了一個(gè)個(gè)“孤島”，給電站的運(yùn)營(yíng)管理帶來了極大的困難。因此，傳統(tǒng)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足行業(yè)最新發(fā)展需求，行業(yè)急需新一代的光伏電站綜合運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站的監(jiān)控、分析、監(jiān)管。

　　因此，如何搭建合理的電站監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái)，在保障發(fā)電量的同時(shí)優(yōu)化成本控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏資產(chǎn)的合理管理，是解決電站運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵所在。

最新一代的云平臺(tái)管理系統(tǒng)

　　智諾科技與平臺(tái)合作伙伴云諫能源秉承了“融合、智能、開放”的設(shè)計(jì)理念，采用開放的霧計(jì)算+云平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，利用最新的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了最新一代的云平臺(tái)管理系統(tǒng)，它由兩部分組成：新能源云平臺(tái)E2-Cloud和智能管理一體機(jī)E2-Box。

　　1.新能源云平臺(tái)E2-Cloud的總體架構(gòu)及能力

　　最新一代的云平臺(tái)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)接入電站數(shù)量無上限;系統(tǒng)安全、可靠，滿足企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)整體設(shè)計(jì)要求;基于霧計(jì)算的優(yōu)勢(shì)特性，可以根據(jù)接入電站數(shù)量彈性擴(kuò)展硬件;系統(tǒng)還充分融合了與光伏發(fā)電生產(chǎn)緊密相關(guān)的多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)間的協(xié)同與聯(lián)動(dòng)，提升企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)效率和電站智能化管理水平。系統(tǒng)具備接入能源互聯(lián)網(wǎng)上層系統(tǒng)的能力，以應(yīng)對(duì)即將到來的電力交易市場(chǎng)。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　E2-Cloud平臺(tái)主要用于云端遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、管理現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管控現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控運(yùn)維業(yè)務(wù)等。

　　2. E2-Cloud云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的主要功能

　　a.運(yùn)行監(jiān)測(cè)：對(duì)各個(gè)發(fā)電單元、站內(nèi)輸變電單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)及性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)分析，及時(shí)告警，保障電站的發(fā)電效率和設(shè)備可利用率;采用大屏、PC端和移動(dòng)端相結(jié)合的展現(xiàn)方式，滿足不同用戶使用習(xí)慣。

　　b.故障診斷：建立告警和缺陷處理知識(shí)庫，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的故障迅速進(jìn)行響應(yīng)，給出相應(yīng)的處理方法;并通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，預(yù)測(cè)設(shè)備未來可能出現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)與檢修。

　　c.低效設(shè)備查找：利用設(shè)備型號(hào)，發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)，氣象等數(shù)據(jù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)手段，自動(dòng)進(jìn)行逆變器與組串分組，實(shí)時(shí)計(jì)算逆變器分組的小時(shí)、日、月、年的電量離散率，以及組串的小時(shí)、日、月、年平均電流離散率。一旦離散率異常，立即產(chǎn)生相應(yīng)告警，并通過郵件、微信推送到手機(jī)，盡量減少設(shè)備低效運(yùn)行帶來的電量損失。

　　d.智能化運(yùn)維支撐：實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)、無人機(jī)、智能手機(jī)等設(shè)備與監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)的深度整合，利用更多元的信息，實(shí)現(xiàn)定檢巡檢的精確化、自動(dòng)化和智能化。

　　e.運(yùn)營(yíng)監(jiān)管：綜合設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、人員運(yùn)維數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)，通過多種可視化圖表展示設(shè)備、電站、人員、業(yè)務(wù)等對(duì)象的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、指標(biāo)趨勢(shì)以及指標(biāo)對(duì)比情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、人員、業(yè)務(wù)的監(jiān)管。

　　f.功率預(yù)測(cè)：結(jié)合對(duì)于氣象和環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)，結(jié)合發(fā)電歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和物理方法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)、光、水等間歇性電源的滾動(dòng)功率預(yù)測(cè)，支持系統(tǒng)的整體調(diào)度和交易決策。

　　g.聯(lián)合調(diào)度：基于對(duì)各分布式電源的發(fā)電能力、運(yùn)行條件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)約束等綜合因素的掌握，結(jié)合發(fā)電功率預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)，對(duì)電源進(jìn)行優(yōu)化組合，并根據(jù)負(fù)荷的變化情況進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度，支持區(qū)域內(nèi)的電力點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易，形成區(qū)域內(nèi)電力供應(yīng)的微平衡，并可對(duì)外部電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。

電量分析

性能分析

　　3.新能源云平臺(tái)系統(tǒng)特點(diǎn)

　　a.開放集成，全面監(jiān)控

　　b.關(guān)聯(lián)分析 智能告警

　　c.事件驅(qū)動(dòng) 業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)

　　d.一級(jí)部署 多級(jí)應(yīng)用

　　4. E2-Box智能管理一體機(jī)功能及接入拓?fù)?/strong>

　　E2-Box智能管理一體機(jī)主要用于電站本地?cái)?shù)據(jù)采集與處理，具有極擴(kuò)展、極兼容、極堆疊的特性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電站數(shù)據(jù)的快速、安全的接入。區(qū)別于其他的數(shù)據(jù)終端，E2-Box對(duì)電站實(shí)行全數(shù)據(jù)采集，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、文件、視頻等多種媒體。采集方式有直采和轉(zhuǎn)發(fā)兩種。此外，E2-Box具有強(qiáng)大的邊緣計(jì)算能力，可完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理和視頻的實(shí)時(shí)分析。

E2-Box接入拓?fù)?/span>

　　5.E2-Box智能管理一體機(jī)的三個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)

　　1). E2-Box提供低成本的智能視頻分析功能，集成了多項(xiàng)智能行為分析技術(shù)，如周界入侵檢測(cè)技術(shù)，可以有效監(jiān)測(cè)侵入站內(nèi)的小動(dòng)物、不法分子等;同時(shí)通過電子地圖指示入侵發(fā)生的位置，確保電站資產(chǎn)安全;通過智能圖像分析技術(shù)有效監(jiān)測(cè)組件表面異物覆蓋情況，并提供告警;智能巡更功能借助人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)刷臉打卡，同時(shí)可以精確記錄人員巡檢線路，確保巡檢工作真實(shí)有效。通過事前預(yù)警，事中處理，事后取證，E2-Box完全滿足中小規(guī)模光伏電站無人或少人值守的管理目標(biāo)。

　　2). 光伏電站內(nèi)采集的數(shù)據(jù)是對(duì)電站進(jìn)行分析、管理和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，由于受到設(shè)備故障、電磁干擾、通信線路等多種因素影響，電站數(shù)據(jù)的質(zhì)量難以保障，尤其是電量信息的不準(zhǔn)確已經(jīng)成為了電站業(yè)主的痛點(diǎn)。針對(duì)這些痛點(diǎn)，E2-Box集成了完善的數(shù)據(jù)清洗功能，對(duì)光伏電站采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的清洗，除去無效或干擾的“臟數(shù)據(jù)”，提高數(shù)據(jù)分析和挖掘的準(zhǔn)確性和有效性;E2-Box提供大容量的數(shù)據(jù)緩存，用于長(zhǎng)時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)中斷后云端數(shù)據(jù)的補(bǔ)入，從而提高數(shù)據(jù)完整性。

　　3). 隨著越來越多的光伏電站海量數(shù)據(jù)的接入，云平臺(tái)的存儲(chǔ)和計(jì)算能力負(fù)擔(dān)越來越重，成本也會(huì)增加。利用E2-Box本地計(jì)算功能，高速采集并且對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過初步加工計(jì)算后，能大幅提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)又減少了與云端之間的數(shù)據(jù)通訊量，降低云端的計(jì)算與存儲(chǔ)成本。

新能源云平臺(tái)管理應(yīng)用效果顯著

　　通過本地站端E2-Box智能管理設(shè)備與云端E2-Cloud平臺(tái)的結(jié)合，充分發(fā)揮霧計(jì)算+云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，融合電站設(shè)備監(jiān)控、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控、運(yùn)維、分析、管控等業(yè)務(wù)，全方位地精準(zhǔn)化、智能化監(jiān)管電站。

　　截止到目前，新能源云平臺(tái)管理系統(tǒng)已經(jīng)接入裝機(jī)總?cè)萘?.5GW，光伏電站超過100個(gè)，對(duì)已經(jīng)接入電站進(jìn)行平臺(tái)化服務(wù)和管理，實(shí)現(xiàn)了“全面監(jiān)控、精準(zhǔn)治理、關(guān)聯(lián)分析、業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)”的最佳實(shí)踐，已監(jiān)管的電站PR平均值從80%提升到了85%，電站TBA值(設(shè)備時(shí)間可利用率)從98%提升到了99%，順利完成對(duì)客戶“控制成本、降低損失、增加收益”的服務(wù)承諾，并且實(shí)現(xiàn)了提升產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值的最終目標(biāo)。

　　方案特色

　　1. 該方案中新能源云平臺(tái)E2-Cloud，解決了電站運(yùn)營(yíng)的痛點(diǎn)，并且在保障發(fā)電量的同時(shí)優(yōu)化成本控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏資產(chǎn)的合理管理，打造了用戶可信賴的發(fā)電資產(chǎn)托管服務(wù)平臺(tái)。

　　2. 該方案中的智能管理一體機(jī)E2-Box，具有強(qiáng)大的邊緣計(jì)算能力，特色明顯。其集成了視頻NVR+串口服務(wù)器+傳統(tǒng)工業(yè)RTU+交換機(jī)+3G/4G路由器全部功能。由于內(nèi)置小型智能化管理平臺(tái)，無需單獨(dú)部署服務(wù)器軟件，即可對(duì)接入的各種傳感器設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，使相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)，完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理和視頻的實(shí)時(shí)分析。能有效解決設(shè)備之間的信息孤島問題，提升用戶的智能化管理水平。

　　3. 該云平臺(tái)管理系統(tǒng)，具有開放的霧計(jì)算能力的優(yōu)勢(shì)特性，接入電站數(shù)量無上限，可彈性擴(kuò)展硬件，系統(tǒng)安全、可靠，滿足企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)整體設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)還充分融合了與光伏發(fā)電生產(chǎn)緊密相關(guān)的多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)間的協(xié)同與聯(lián)動(dòng)，提升企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)效率和電站智能化管理水平。系統(tǒng)具備接入能源互聯(lián)網(wǎng)上層系統(tǒng)的能力，以應(yīng)對(duì)電力交易市場(chǎng)的需求。

　　社方觀點(diǎn)

　　光伏新能源電站在新形勢(shì)下如何運(yùn)營(yíng)?不是每個(gè)電站都能回答的，是需要新的管理理念和深厚的技術(shù)底蘊(yùn)的。杭州智諾科技股份有限公司和上海云諫能源科技有限公司利用雙方的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，緊跟國(guó)家大力發(fā)展新能源的戰(zhàn)略目標(biāo)，針對(duì)風(fēng)、光等新能源電站，隆重推出的智能管理一體機(jī)E2-Box、新能源云平臺(tái)E2-Cloud和可復(fù)制的整體方案。給在光伏能源新形勢(shì)下，如何運(yùn)營(yíng)自己的電站作了最好的回答。由于采用了開放的霧計(jì)算、邊緣計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，并以視頻為切入點(diǎn)，對(duì)復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和過程控制進(jìn)行了視頻復(fù)核?？梢詾椴煌愋?、不同規(guī)模的新能源發(fā)電企業(yè)提供符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的監(jiān)控與運(yùn)維平臺(tái)解決方案。并致力于成為獨(dú)具特色的新能源信息產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商。