智慧光伏建設背景

在“雙碳”戰略提出后，光伏行業因其突出的低碳環保屬性迎來了發展的黃金時期。

據統計，2021年，我國分布式光伏年度新增規模約2900萬千瓦，突破新增光伏發電裝機的50%，約占55%，發展勢頭強勁。

集中式光伏電站投資大、建設周期長、占地面積大。出于土地成本考慮，電站通常地處偏遠地區，給運維管理帶來了諸多不便。但隨著互聯網、云計算、大數據、人工智能等現代信息技術與光伏產業的深度融合，光伏電站將朝著數字化、智能化、信息化的方向高速發展，智慧光伏電站將成為主流。

智慧光伏系統概述

智慧光伏電站三維可視化運維輔助系統采用典型的物聯網架構，由感知層、網絡層、應用層三部分構成，基于智能通訊技術，依托云計算、大數據、人工智能技術，形成數據“四中心一平臺”，提供實時的信息監控、診斷分析和故障報警功能、運維管理、區域調度中心，實現安全、低碳、高效的分布式智慧光伏管理。

智慧光伏系統功能

電站概覽系統

光伏電站整體可視化：展示運檢中心及光伏場站總體生產經營信息，包括發電計劃、發電量、售電量、機組運行容量、負荷率、發電設備平均月利用小時等指標。

各場站全局信息可視化：對光伏場站的環境參數、發電量統計及計劃、今日報警/未讀報警、接入逆變器數量/逆變器總容量等信息進行監控展示。

智慧運維管理

1）. 智能檢修系統

實時監控光伏廠區組件、箱逆變、線路、升壓站等設備的運行情況，為生產運營中心運行人員、現場維檢人員提供精準的預警、告警信息。檢修人員通過智能穿戴設備與監督人員進行實時交互，對W/H點進行確認。遇到難題實時獲取后臺專家知識庫支撐，提高運維效率。故障原因及措施自動收入安全生產運維資源庫，檢修過程形成閉環管理。

2）.智能廠區運維

應用智能無人機、視頻監控、智能穿戴等技術，實現光伏廠區智慧維檢、安全管控，提高運維智能化水平。光伏廠區運維主要分為光伏組件、箱逆變設備維檢以及光伏場區安防。

3）. 升壓站運維

應用電纜頭測溫傳感器等智能設備，及時反饋溫度異常信號并根據預設置方式進行合理動作;應用機器人進行全方位巡檢，保障在無人值守情況下，故障無死角。升壓站運維主要包括升壓站設備巡檢、升壓站安防、升壓站危險源管控。

無人機巡檢系統

基于可搭載熱紅外成像相機和可見光成像相機的無人機，自動探測組件灰塵、污垢、裂痕、遮擋、發熱等異常情況，通報異常詳情及精確位置信息。

1）. 遠程自動巡檢

在集控中心選擇巡檢任務或任務執行順序，啟動任務，無人機自動從智能機庫起飛、拍照、降落、換電池、充電，按照預設的線路依次進行巡檢。

2）. 巡檢任務概覽

展示當前任務信息，包括任務線路、任務重要等級、任務進度、任務責任人等。可按不同篩選條件進行任務查詢，不同的巡檢任務具有不同的航線。

3）. 設備信息維護

將光伏進行編號后根據航點編組，圖像處理中發現設備異常后記錄異常的對應編組和編號;對光伏運行數據進行分析，自動對異常信息進行篩選和驗證。

4）. 航點規劃調試

無人機航點與光伏板編組一一對應，一個航點對應一個光伏板編組。航點規劃時，調試人員步行至對應光伏板編組處，將無人機調整到最佳姿態。

5）. 巡檢航線管理

巡檢航線列表按照不同的篩選條件對航線進行展示;通過對關鍵點處的無人機姿態，云臺偏轉、俯仰、焦距的設定，實現航線的增加；可刪除廢棄巡檢航線。

6）. 在線視覺分析

甄選無人機拍攝的標準照片，建立視覺分析樣本庫，對智能視覺分析系統進行訓練，通過對無人機巡檢過程上傳的照片進行視覺分析，實現光伏熱板等設備異常的識別與診斷。

數據監控系統

運行人員在當班過程中記錄生產、設備、管理信息，監測實際運行狀況，生成運行報表。實現損耗分析、系統效率分析、電站日負荷曲線、智能光跟蹤、陰影遮擋分析等功能。實現電能量轉化設備監控、環境參數監控、輔助生產監控。

故障監測系統

應用移動互聯、物聯網、大數據技術，全面覆蓋、在線智能監測光伏電站所有設備，實時定位并準確判別故障，避免“無目的例行巡查”，指導開展人工現場檢測核驗消缺。

光伏組件分布監控：實時自動繪制光伏組件的時間功率曲線圖以及相同時間段不同光伏組件的輸出總功率，自動定位異常光伏組件。

逆變器實時監測：開展逆變器實時在線監測，確保各項指標都在正常范圍內，若相關參數出現異常，可自動關聯故障專家庫，對逆變器進行實時在線診斷。

匯流箱監控：實時對匯流箱運行狀態進行診斷分析，關聯逆變器故障專家庫，對匯流箱進行實時在線診斷，輸出故障原因。

環境監測儀監控：光伏電站的發電量大小客觀上受太陽輻射量影響，環境監測儀監控主要進行環境數據監測與統計分析。

綜合除塵分析診斷：通過標準串和對比串的數據對比，分析出遮擋損耗。綜合分析天氣、電站整體PR衰減等因素，對組件清洗進行提醒。

安防監控系統

從人員情況、車輛情況、圍欄情況、違章抓拍報警、火災監視預警等方面，總體展示電站安全生產狀態，構建電站智能安防“一張圖”，可通過智能安防監視系統，實時掌控光伏整體電站的安全情況。

智慧光伏開發平臺

數維圖（SovitJs）應用自主研發的 Sovit3D 產品，無縫融合 2D、3D 技術，搭建了一套輕量化的 3D 可視化智慧光伏電站運維輔助系統解決方案。通過數維圖Sovit3D可視化開發平臺實現可交互式的 Web 三維場景，基于多維感知、場景物聯、物信融合的技術理念，不斷豐富與完善光伏電站全面感知，實現設備設施智能巡檢，環境風險主動監測預警，助力集控中心生產調度，輔助決策和全局掌控。

智慧光伏建設價值

數維圖數字孿生三維可視化智慧光伏電站解決方案通過各類場景物聯應用，豐富與完善光伏電站全面感知，支持與生產監控系統聯動，輔助光伏電站統一集控和管理決策，拉近管理視覺。通過AI視頻，對基建期、運行期的高風險作業行為進行可視化監管。以固定點監控、無人機、單兵等，幫助用戶檢測設備運行狀態，完成巡檢任務并輸出分析報告，提升巡檢效率。通過智能安防監控系統，對站點的內外部環境。人車非法入侵等，實現智能安全防范，保障系統的安全溫度運行。

智慧光伏系統交付

數字孿生智慧光伏電站三維可視化運維輔助決策系統基于Sovit3D三維可視化平臺+SovitChart圖表可視化平臺，WebGL標準B/S架構，采用HTML5+JavaScript技術作為前端基礎，產品開發的二次代碼及項目源文件（模型+程序+操作手冊等）全部提供客戶，既可部署在云端，也可本地化部署。

以上“數字孿生智慧光伏電站三維可視化運維輔助決策系統”由數維圖科技整理提供，關注我獲取更多行業領域智慧場景解決方案。

審核編輯 黃昊宇