智能化信息管理系统助力FA31光伏电站

1.概述

随着规模性的光伏电站开始陆续建设和投入运行，如何实时了解电站的运行状况，满足上一级系统或电网调度系统的监测需求，是公司管理层和生产运营部门共同关心的问题。为了让各级管理和技术人员更好地掌握光伏电站运行信息，北京木联能软件技术有限公司针对光伏电站目前的运行管理状况提出了一套智能化、科学化的解决方案——光伏电站智能化信息管理系统。

光伏电站智能化信息管理系统以光伏电站生产实时数据为基础，根据光伏电站运行管理特点研发，是集电站日常运行管理、远程实时监测、数据决策分析和电站资产管理功能为一体的智能化信息管理系统。系统实现了光伏电站生产运行科学管理、流程管理、跟踪管理及目标管理的需求，达到了企业规范化、精细化、数字化和集成化管理的目标。为光伏电站开展运行管理、设备管理、检修维护管理、安全管理、监测管理和物资管理等提供信息服务和业务支撑平台，提高电站的安全可靠性、生产效率和运营效率。

2.系统总体结构

光伏电站智能化信息管理系统网络拓扑图如图1所示：

图1 光伏电站智能化信息管理系统网络拓扑图

系统实时采集光伏电站逆变器、汇流箱、升压站、电能计量表和环境监测仪运行数据，并通过横向隔离装置将采集数据传输到生产运行服务器，位于生产运行服务器中的解析程序对传入的数据进行实时解析、入库和统计分析。

3.系统功能

光伏电站智能化信息管理系统具有良好的开放性，可兼容不同厂家，不同型号的光伏发电设备。系统采用模块化设计，能够方便地进行后期功能扩展。光伏电站智能化信息管理系统功能结构图如图2所示，系统主要包括日常办公、运行管理、检修管理、安全管理、统计分析、基础数据管理、资产管理和生产运营报表等八大功能模块。

图2 光伏电站智能化信息管理系统功能结构图

（1）日常办公

日常办公是针对光伏电站日常办公的事务流程、文档资料、通信录、通知公告等进行管理，主要内容包括文档管理、待办已办事宜、日常事务、通知公告、计划管理、员工管理、班组管理、员工通信录和客户通信录。

（2）运行管理

运行管理主要包括电站两票三制管理和设备运行实时监测两部分。运行管理主要由记录填写、故障缺陷管理、操作票管理、工作票管理、交接班管理、电站数据实时监测、逆变器数据实时监测、汇流箱数据实时监测、电能计量数据实时监测和环境监测仪数据实时监测共十个功能。

（3）检修管理

检修管理主要分为设备管理和物资管理两部分。其中，设备管理主要包含设备位置结构、设备信息查询和设备台账管理功能；物资管理包括物资分类、物资台账和物资入、出、借、还管理功能，提供了仓库管理、电站物资信息的出入库管理和库存盘点功能。

（4）安全管理

安全管理是企业管理的重要组成部分，是确保企业安全、可靠、经济运行的有力保障。安全管理主要对电站安全相关的应急预案、人身伤亡事故、事故预想记录、安全检查、安全管理机构、设备事故、安全培训、安全活动、事故教训分析、安全演练和反事故演练等记录进行管理。

（5）统计分析

统计分析主要是对电站生产运行数据进行有效的分析，主要包括电站运行分析和设备运行分析。

1）电站运行分析：电站运行分析主要从太阳能资源指标、电量指标、能耗指标和设备运行水平指标四个方面对电站的运行数据进行多层次、多维度综合对比分析，评估电站生产运行情况，达到电站的精细化管理目标。电站运行分析功能的部分图表如下：2014年4月份某电站性能分析图（见图3）；2014年4月份某电站上网电量-辐射量对比图（见图4）；2014年4月6日某电站日负荷曲线图（见图5）；2014年4月某电站损耗分析图（见图6）。

图3 2014年4月份某电站性能分析图

图4 2014年4月份某电站上网电量-辐射量对比图

图5 2014年4月6日某电站日负荷曲线图

图6 2014年4月某电站损耗分析图

2）设备运行分析：设备运行分析主要从逆变器能量分布、逆变器功率与辐射强度对比、逆变器转换效率分析、逆变器发电量分析、组件电流分析和多电站分析共六个方面进行电站的设备运行情况分析。逆变器功率曲线与辐射强度对比图（见图7）；某电站一台逆变器组串电流分布曲线（见图8）。

（6）基础数据管理

基础数据管理主要包括产品列表、电能计量表设置、电能计量数据管理、汇流箱电流结构定义和生产指标修订等功能。

图7 2014年4月6日某电站一台逆变器功率曲线与辐射强度对比图

图8 2014年4月6日某电站一台逆变器组串电流分布曲线

表1 2014年4月某电站逆变器组串电流离散率统计表(www.xing528.com)

（续）

（7）资产管理

资产管理为电站资产管理工作提供全方位、可靠、高效的动态数据与决策依据，实现资产管理工作的信息化、规范化与标准化管理，全面提升企事业资产管理工作的工作效率与管理水平，系统根据电站生产运行管理要求定制资产管理功能。

（8）生产运营报表

生产运营报表是根据公司生产运行管理要求，以电站运行数据为基础生成的各类统计报表，具体报表格式由电站生产管理部门提供。

4.系统特点

光伏电站智能化信息管理系统的主要特点概括如下：

1）规范了流程处理过程，以往电厂采用手工填写，少填、误填、乱填现象时有发生，给电厂管理规范化工作的开展制造了不少障碍，采用该系统后，通过计算机控制，可减少此类现象的发生，为电力企业业务流程优化提供基础数据。

2）通过标准化的管理达到企业最佳的业务实践，系统提供了标准作业、标准工作票、标准操作票、技术问答、文档库等知识管理模块。

3）实时监测环境监测仪、汇流箱、逆变器和电能计量表等关键设备的运行状态，基于B/S架构设计，实现了现地监控与远程监测的完美结合，全面、直观地展示电站关键设备的运行情况，及时、准确地提示设备异常信息，并快速定位故障设备，辅助运维人员迅速完成现场消缺工作，最大限度地降低电站损失。

4）实现了电站运行数据的快速查询、统计和分析。系统以光伏电站生产运行指标体系为标准，对电站运行数据进行多层次、多维度综合对比分析，评估电站生产运行情况，提供全面的生产运行报表，为电站管理决策提供有力的数据支持。

5）增强企业管理的透明性。该系统提供查询界面，员工可以从任一台客户机上随时查找需要的信息，同时对数据修改提供权限设置，防止别人任意修改。

5.核心价值

光伏电站智能化信息管理系统的核心价值如下：

（1）是电站故障分析判别的有效工具

系统实时监测环境监测仪、汇流箱、逆变器和电能计量表等关键设备的运行状态，基于B/S架构的设计，实现了现地监控与远程监测的完美结合，全面、直观地展示了电站关键设备的运行情况，及时、准确地提示设备异常信息，并快速定位故障设备，辅助运维人员迅速完成现场消缺工作，最大限度地降低了电站损失。

（2）是提高发电量和综合效率的有效工具

该系统在实时监测各类数据的同时，还能够实现对电池组件、逆变器、光伏发电单元和系统整体效率的对比分析，按照当日辐照量计算理论发电量与实际发电量进行对比，查找影响发电量的各种因素。

（3）是推动规范化管理、标准化管理的手段

该系统的日常办公管理主要包括日常工作记录、两票管理、交接班管理、检修管理、故障缺陷管理、安全生产管理等功能，为企业的安全生产提供了根本保障，实现了电站日常工作和流程的规范化、标准化、数字化管理，全面提高了电站日常工作效率，提升了电站生产运行管理水平。

（4）多维决策分析，提高电站管理效率

系统以光伏电站生产运行指标体系为标准，在太阳能资源指标、电量指标、能耗指标和设备运行水平指标的基础上，对太阳能资源、发电量、负荷、性能、损耗及逆变器、汇流箱和电池组串运行情况，进行多层次、多维度综合对比分析，评估电站生产运行情况，提供全面的生产运行报表，进而提高电站的管理效率，为管理决策及设备选型提供了有力的数据支持。

（5）综合物资管理，智能高效

系统具有适用于光伏电站的物资管理功能，主要包括物资的分类、入库、出库、库存、台账、借用归还等功能，为电站的物资管理提供了智能高效的工作方式。

（6）积累数据、促进设计优化，推动行业进步

系统积累了大量的电站及设备运行经济技术指标、实际辐照量与发电量关系、理论发电量与实际发电量对比的关系曲线、气象数据等经验型数据。为今后电站设备选型、设计优化提供依据，也对光伏发电行业发展规划提供了宝贵的参考性数据。

6.应用案例

该系统目前已经在包括龙羊峡水光互补320MWp光伏电站、青海共和产业园区一期200WMp光伏电站、青海格尔木一期200MWp光伏电站以及二期100MWp光伏电站等国内多个大型光伏电站上成功应用，我们以格尔木一期200MWp光伏电站为例，说明光伏电站智能化信息管理系统解决方案在电站的应用。

1）通过对光伏电站智能化信息管理系统的应用，格尔木一期200MWp光伏电站克服了设备多且分散、巡检工作量大的困难，光伏电站的编码、生产运行指标和管理过程都得到了规范，实现了光伏电站智能化办公、标准化作业。

2）格尔木一期200MWp光伏电站信息化管理系统通过实时监测光伏阵列、汇流箱和逆变器等设备的运行情况，使运行检修人员方便快速的定位故障设备，缩小设备巡查范围，从而提高电站生产运行管理人员的工作效率。

3）格尔木一期200MWp光伏电站信息化管理系统通过对电站不同厂家的电池组件和逆变器技术指标进行对比分析，积累了大量的电站及设备运行数据，为今后光伏电站设计优化及设备选型工作提供科学依据。

4）光伏电站各发电单元的性能与电池组件、汇流箱、逆变器及其他连接设备的可靠性息息相关。通过智能化信息管理系统的分析表明，格尔木一期200MWp光伏电站存在汇流箱异常故障，导致损失电量一定数量上的存在，因此提高设备的可靠性是增加电站发电量的有效措施之一。

7.结束语

本文所提供的光伏电站智能化信息管理系统为电站开展运行管理、设备管理、检修维护管理、安全管理、监测管理和物资管理等提供了信息服务和业务支撑平台，有力提升光伏电站整体发电效能，促进了发电企业管理水平提升，对光伏电站信息化管理建设具有十分重要的意义。

（作者：北京木联能软件技术有限公司 李雪 李韧 白梅芳）