能源互联网与智能光伏电站的建设分析

闫晓红

（国网河南省电力公司内黄县供电公司，河南 安阳 456300）

光伏发电站智能化运维管理利用智能化技术，对发电站生产过程中各要素进行自动化监督控制，如机械设备、人、环境等，实现生产运营管理的最优化目标。覆盖光伏发电站全生产运营过程，实现对发电站的全面感知、协同优化和预警报警、科学决策等目标。

一、光伏智能发电站的研究

在提出建设智能发电站时，还未出现光伏新能源发电项目，随着光伏发电的发展及在智能化发电管理方面的研究，部分发电企业进行了具体的项目实践，逐渐完善了智能发电站内涵和目标。在计算机网络、信息技术等各种先进技术发展的背景下，国家发电企业对智能化发电站进行了深入探究，提出了将信息技术、通信技术、智能检测技术等基础智能发展模式，应用到发电站日常运维管理中，不断提高发电站生产管理的效率，为实现发电站高效、安全、节能环保的目标奠定技术基础。在具体实施上，可构建发电站智能化运维管理体系，该体系由智能设备层、智能控制层、智能生产监管层、智能管理层构成，该智能化管理体系具有自适应能力强、自我恢复能力强、自我学习与自组织能力强的特点。

二、能源互联网概述

能源互联网是能源和互联网的深度融合，各领域学者均对其做了大量的研究。结合研究成果，能源互联网初步定义为：以电力系统为中心，智能电网为骨干，互联网、大数据、云计算及其他前沿信息通信技术为纽带，综合运用先进的电力电子技术和智能管理技术，能够实现横向多源互补、纵向源—网—荷—储协调的能源与信息高度融合的下一代能源体系，同时具有扁平化性、面向社会的平台性、商业性和用户服务性。

三、基于互联网的智能光伏电站

集控中心除具备电力SCADA的数据采集、补采、数据查询统计、事件告警、控制调节等功能外，针对发电设备众多、电站分布广、管理分散的特点，应建立设备集控模型、分布式实时库、图模一体化、统一编码等技术，从根本上解决电站远程集控中遇到的各种问题，既保证监控的实时性，又实现了远程集中管理，实现电站无人值守、少人值班目标。

建立发电领域三级（总部、区域、电站）生产运维管理系统。以“互联网+”理念深挖电站生产管理流程，通过智能化信息采集、大数据分析处理、云平台技术，为发电企业量身打造最适合的运营分析、投资决策、生产管理平台。系统可涵盖数据采集、实时监测、运行管理、运营管理、区域运维、故障诊断、预警告警、数据分析、对标分析、量化考核、设备管理、物资管理、运行评价等全方位的功能，同时系统还可提供引入移动运维移动管理的理念，通过便捷的移动APP，实现真正的随时随地、全天候移动运维管理。

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。

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。

四、能源互联网技术的需求管理应用措施

（一）大数据技术应用

在电力大数据的环境下，管理层可通过数据挖掘技术动态实时掌握用户的用电规律及其相关信息，并制定出不同响应策略的电价，以引导用户改善自身的用电行为。用户层则可利用数据挖掘技术从纷繁复杂的数据中发现规律提取新的知识，得出参与需求响应的最优决策。

（二）云计算技术应用

电力需求侧管理云平台集成了数据采集系统、数学模型、网关、云计算分析和处理系统、结果输出系统等方面，并作为统一、开放、分布式的服务平台提供给用户。服务商和用户通过云平台的数据和计算能力，进行电力需求优化响应的匹配，实现电力流的最佳分配。

（三）负荷管理优化应用

在能源互联网通讯基础设施完善的条件下，用户之间可通过5G通信技术实现区域内用户的互联和信息交互。负荷管理系统通过用户的信息、当前的电价机制、电网运行参数等约束条件进行整合和优化计算，为用户制定系统运行优化的节能用电计划。所有用户的用电计划共同构成了系统的能源消费计划，并具备节能、经济、高效等运行特征，从而使得系统的用户用能负荷实现最优化管理。

（四）能效管理优化应用

电力需求侧管理中的能效管理就是引导用户优化设备的节能水平，提升终端用能设备利用效率。能源互联网具有完善的数据收集能力，通过收集和分析用户的能耗信息，结合设备的用户标准和节电潜力进行对比评估，提供用户节能信息报表和节能改造经济效益分析，服务用户能效管理决策，进而改善用户设备，实现能效优化管理。

五、结束语

对风电场、光伏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。