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协鑫新能源控股有限公司运营管理中心总经理王杰明主题分享《光伏电站智能运维的探索与实践》
王杰明:各位专家好。作为电站持有的公司,电站已经建成,存量资产的管理,刚才大部分关注的增量的发展,但是我要给大家分享的主题是存量资产的管理,因为毕竟电站建成发电才是硬道理,我的题目是探讨光伏电站智能运维和探索。发言主要是四个分析,行业背景、业务上的保障、智能的运维、未来展望。
行业背景,刚才大家应该讲了很多,首先,电站容量增长很快,高质量运维缺口非常慢。其次,很多电站建成后,运维没有跟上造成无形损失非常大;最后,国家引领智能运维,也是企业核心竞争力的保障。从2014年开始,国内电站的规模增长迅速,到2017年底组装超过130GW运维服务业没有跟上,从最初的策划到精细化转变,也是运维发展的方向。另外存量资产保值增值,电站运维的关键,来自于收入的压力、成本压力、现金流的压力,“531新政”以后,高速增长转向高质水平发展。
国家政策方面,六部委印发了智能光伏产业发展行动计划,这个是2018-2020年,提出推动大数据互联网和人工智能技术手段和光伏产业深入融合。通过精细化管理提高电站发电量的收益。所以智能运维也是光伏企业存量资产管理的核心竞争力,也是作为电站持有者,是行业发展的必由之路。
我想从业务上介绍,第一、协鑫在业务的保障,一个是电站达标,业务体系重新打造,运维人员再上岗,数字平台再管理。
业务保障方面,协鑫自有270多家电站,目前在公司内部开展了电站达标,促进设备改革,达到数字化电站的过程,这里面通过技术改造,加装智能模块,解决全数据采集和通讯的问题;设备消缺,在运营过程中缺陷,修复通讯异常,消除数据跳变、错位的问题;数据标准,建立数据标准,解决数据治理问题;管理流程进行优化,列出达标清单进行评比。
第二、把我们整个优化业务流程修订了相关的标准制度,从整个流程,适应运维模式,建立修订各类标准。另外,整个模式发生了变化,从以前单电站管理模式转换到一个区域的模式包括职责、技能、管理、合作都发生了变化由单电站模式变成区域模式之后,由管一个变成多个电站从会看手工报表到平台分析等等,变成了团队协作的状态。对我们数据和业务两个条线板(音)的整合,数据条线只管建设和完成数据平台的建设,但是用他认为是业务体系,我们在整合过程中,把运营和数据量的条线统一管理,整个建成运营团队、从安全、设备、统计、科技、检测、市场和数据管理变成一个团队。打造定制化平台,我们有幸在中电联2018创新里得到认可,平台自下而上,先基础后应用,并分三个层级:电站层级,电站层级主要集中在采集和转发,省公司层级,区域公司的层级,主要是生产运维系统、集控系统。管理中心,就是大数据、移动端、AI等的使用。
这是我们整个架构,这个架构也是在使用过程中,对光伏电站的管理起到促进的作用,业务保障,孙总提出集中监控、区域维护、无人值班、少人值守的目标。我们对区域地区建设几个条件,电站相对集中,装机规模达到500MW以上,区域中心到电站车程2小时以内,保障故障处理及时性。目前5个区域中心,管理容量是3.5G,这是区域中心的现场情况,基本上运维人员集中到区域中心之后,我们现在有一些区域中心管理电站将近10个电站。第三个是智能运维成果的展示,依托现在的平台进行的经营化的管理。
智能运维平台我们认为解决的问题是电站要做什么?怎么做?对电站进行深度检查,并且使电站运维标准化、规范化,体现精细化运维的价值。这是智能运维的核心思想,区域运维,少人值守,这里面是集中监控、分析,推送告警与建议至检修人员,检修人员按照指示处理,快速提交闭环。有效告警,远程诊断,过滤各类告警,选择影响发电和设备健康的告警,附带修复建议,另外抵消分析,故障预警,通过离散率、低效分析发现问题,另外智能分析,辅助决策,把重要的告警推送,汇总设备历史数据发电表现。这是我们把电站人员运维人员从日常的运维活动中解放出来,下面做展示。
第一个是越限的告警,设备的关键指标设立越限值,这里应该说对数据的功率的上下限设置,包括超过上下限设置有报警,通过报警查看越限报警,现场修复故障告警消失。对损失电量的统计比2017年少了3千多万。故障之路,这个缺陷正常情况下,人工巡检不容易发现,但是我们在运用数据平台之后能够分解到,无论是插头故障支路的低效都会发现。另外逆变器离散率的分析,我们做的低效单元的分析,挽回发电损失。历史数据查看以后,电站人员不会到电站去,也不会每天巡视,从日常生活中解放出来。再就是我们现在的报表自动化生成,跟电网公司做了多次沟通之后,在区域里实现了跟电网公司报表自动生成,人工进行审核的模式,把运维人员填报表的时候减少了很大的工作量。这是我们做的报表的情况。另外辅助管理人员实时掌握电站运营异常情况,管理人员做的事情,目前管的电站270多家,是不是正常发电,有没有重大的设备鼓掌,发电量是否达到预期,运维团队是否发挥作用等等,这是我们通过平台给管理人员提供的抓手,就像停运告警。
智能报警分层分级推送,电站关注点不同,电站本身到区域中心、管理中心,甚至到管理层,我们都做一些告警的定义,推送到不同的管理层,加快故障和不正常现象的消除。另外告警的推送选用多种形式,从系统到APP到短信到专用的蓝信,推送方式不一样引起足够的关注。另外告警闭环管理,触发之后,通过智能转换,会变成缺陷通知单,通过这个及时处理,完成闭环的系统。运维一个重要的工作是分析的功能,关联分析也是查找异常指标,我们对于一个电站的评估结果做了很多的关联分析,包括预算完成率,阅读的系统功率,日限电率等等都做了日常的分析的程序。以往我们可能对一个电站的阅读计算没有完成举例,大部分情况下,天气原因造成的,比较简单,但是现在的平台里面可以把偏差的原因进行技术化的分析,除了天气原因还有包括设计,包括调度,包括有没有对策的检修,包括线索,设备故障,遮挡,积灰,哪些对电站有影响都会做出智能的问题,而不是以前简单的做一些比较简单探索。另外对偏差分析周报、月报,对区域中心和运营管理中心定期召开生产调度会,运营月度会提出措施,常见以缺陷单、工单形式进行处理。
另外是平台合作发电系数的创新,我们根据一个国际的公认标准,我们按照80%的发电效率做了一个发电系数的评价,这个发电系数相当于辐照率和发电量的比值判断电站是否正常,通过一年的使用系数,正常的系数应该是标准值80%效率标准值0.222,我们对每一个电站都会有一个测算的基准系数,这个系数在今年的整个使用过程中,发现非常准确,能及时判断出电站管理情况。这是我们电站,一旦低于标准值,就认为管理是出了问题,高于标准值,近期的发电效率会高。这是我们近期的数据。一旦发现低于标准值,便推送到电站,由电站对设备包括清扫和其他的遮挡进行处理。
这是发电系数,长期低、几天低就是电站出现了问题,这是我们做的过程中发现具体的事例。另外是我们气象分析,近期我们对将近200多家电站近30年的数据进行了分析,这个分析主要是对辐照量进行的,一个是辐射仪的准确度,另外辐照仪的维护合理不合理,测量准确不准确进行修正,研究过程中发现近30年,每五年气象数据会有小的跳动。另,对历史数据+NASA数据+周边数据建模得出的。在今后的设备选型当中提供支撑。
未来展望运营模式,量变到质变,生态发展,合作共赢,利用率提升。在今年提的目标通过管理抵消掉衰落,应该说收益非常理想,我相信光伏产业格局也能通过智能运维发生改变,我就发言到这里。
(发言为一起光伏APP根据速记整理,未经本人审核)
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