浅析光伏电站智能运维系统的基本功能和智能巡检

吴金伟 茅晓强

摘  要：新能源電站智能运维系统是在新能源电站智能化设备快速发展与普及应用、泛在物联无线网络的技术发展和云计算、大数据以及AI技术在电力系统中充分应用的前提下，发展起来的服务于新能源电站运维管理、提升新能源电站发电能力、保障人员、设备及生产安全的运营管理系统。

随着新能源电站装机量快速增加，伴随着后运维时代到来，新的技术不断涌现，无人机巡检、无人机热斑检测、智能清洗系统等技术的应用，促进了新能源电站运维工作的快速发展，同时也对新能源电站的运维与智能化系统提出了更高的要求。

本文通过光伏智能运维系统的基本功能和智能巡检两个方面进行分析和阐述，仅供参考。

关键词：智能 ;运维; 监控; 巡检

1光伏电站智能运维系统的基本功能

1.1智慧巡检

智慧巡检按区域分为光伏区巡检与升压站巡检;按照巡检执行对象分为数字巡检与机器人（无人机）巡检。

无人机巡检，依托智能巡检无人机，对光伏区组件及其他重要设备，如升压站设备等进行视频、拍照、热斑检测等巡检，同时把巡检的内容和实时计算结果同步存入智慧巡检平台，为数据对比及运维改进提供数据。巡检机器人则主要完成升压站日常的巡检工作，通过视频、照片等形式传送巡检内容。

数字巡检，由大数据平台自动巡检模块负责，通过定期的数据读取结合设定的需抓取数据的设备及业务规划，对新能源电站的全部设备进行巡检，并生成巡检报告。结合巡检报告结果，可进一步展开无人机巡检与机器人巡检等巡检工作，或根据人工检修工单，对故障工作进行人工作业的处理。

1.2智慧诊断

智慧诊断是基于AI人工智能和全站数字化的一种诊断新技术，是综合利用设备运行状态、运行数据，如故障设备运行模型，环境及地形的数字建模等，建立起电站诊断模型，随后对环境数据、设备运行数据、运行状态及设备生产能力数据等进行大数据运算，得出设备动态得分，按得分不同划分为正常、预警、异常、故障四种状态;结合设备上下级设备连接关系，对预警、异常、故障状态的设备进行复核，最终给出设备运行诊断报告。

1.3智能预警

智能预警基于设备预警、发电预警、清洗预警等智能模块的计算结果，综合可研气象数据与未来的气象预测信息，对全站运维工作进行预警判断与管理。

1.4智能发电

智能发电，基于光功率预测，可研辐照数据，实际电表采集数据、发电损失及生产指标的发电量要求等数据，对电站发电量完成能力、完成情况进行运算，并给以预警。

智能发电模块，以多种维度对电站发电能力进行横向、纵向对比与深度挖掘，并生产相应报告。智能发电模块也会对故障、工单、任务等进行大数据分析的，客观反映电站运维能力、人均运维工作量、抢修恢复时间等指标数据。

2光伏电站智能巡检功能

智能巡检解决方案，针对发电站巡检作业特点，以无人机、巡检机器人为基础，结合自动巡航构建、热成像检测、视频结构化、物联网等技术，综合完成智能化的巡检任务。从资源管理到计划制定，从数据（图像）采集到数据（图像）处理，从数图分析到系统预警，从缺陷发现到消除缺陷管理，整个运检过程体系化、智能化、可视化，形成完整的运检解决方案。

2.1变配电区域机器人智能巡检

2.1.1自主导航

可以采用融合多种传感器的slam导航技术，采用ARM+GPU的超算平台作为硬件支持，提供强大的计算能力，结合激光雷达、超声波测距传感器等多种传感器数据。相较于磁导航技术，针对现场路径的规划和应变能力更强，巡检区域覆盖率也更高。通过超声波避障传感器，自动识别导航路径上出现的异物，保障巡检导航工作的安全可靠。

前期可通过高精度激光雷达，对配电室等整体布局进行扫描，构建数字地图，并按配电室等场所内仪表分布、测温点分布以及环境监测要求设置固定的检测点。支持自动充电，电压低于阈值后可自动返回充电座进行充电。支持一键返航、暂停/恢复巡检等辅助功能。

巡检机器人通过人工规划路径或自动计算最短路径，按照巡检任务要求，依次到达指定位置进行仪表识别、测温等任务。

2.1.2巡检任务

巡检任务内容包括设备的外观、运行的声音、变压器油的温度和油位、电气开关的实际状态等。传统的人工巡检，需要运维人员定期携带各类手持式巡检设备进行巡检，采用巡检机器人后可大大减轻巡检人员的工作负担，起到减员增效的作用。

2.1.3红外测温

巡检机器人搭载的先进的进口红外相机，对监控区域进行红外普测和精确测温，并将测温结果回传到后台监控中心进行显示，实时对温度异常进行报警。

机器人红外普测，是通过预先设置多个检测点，由运维人员设置红外普测任务，代替人工对设备进行整体性扫描式温度采集，并有效避免区域设备被遗漏。使用巡检机器人进行精确测温，运维人员综合机器人巡检能力以及测温覆盖率和准确性，分析总结每类设备可能发生缺陷的关键测温点，并在机器人客户端设定相应的测温点位。

2.1.4环境异常监控

巡检机器人通过搭载的多种先进数据采集传感器，提供温度、湿度、风速、PM2.5等多种环境的监测数据;同时通过可见光相机拍摄、电台传输，将机器人在环境内所拍摄的视频传输至后台监控中心显示，检查设备连接处是否有外观损坏是否有漏气漏油现象，可重点监控门窗、防鼠板、墙壁、顶棚等外观，发现异常状态实现自动上报报警信息，实时保障配电室工作环境的安全。

3 总结

通过以上对光伏电站智能运维系统需具备功能的阐述，从技术层面能够更清晰的了解智能化运维应用到日常生产管理中的各个场景，不仅节省人工提高工作效率还能第一时间发现设备故障并及时处理从而提高发电效益减少损失。

参考文献

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