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智能光伏电站管理平台

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相信把管辖范围内多个电站统一在一个平台上运行,实现电站之间生产运行数据、经济指标的综合对比分析、备品备件的统一管理、生产运行管理的资源共享,解决各个电站监测数据的统一采集、传输、存储,屏蔽各个电站设备、数据格式的差异。是目前很多光伏电站业主的需求。


如今,业主需要的是一个更加综合全面的管理平台,把工作人员从繁琐的工作中解脱出来。


国能日新智能光伏电站管理系统立足于光伏发电运维市场,通过智能化的解决手段进行电站优化,提高光伏发电效益,以增强发电量为目的,最大限度提高电站的运维水平。智能解决方案乘着“互联网+”这股东风,通过“专业化”+“信息化”的服务方式全方位多渠道支撑电站运维。产品涵盖分布式光伏监控、大型地面电站运行管理、集团或区域公司的集中运行管理;业务包括电站监控、统计分析、运行对标、气象预警、故障诊断、电站评估、智能清洗、运行管理、资产管理、日常办公、运维培训和业务报表等支持生产运维的全景业务。该产品支持移动应用,操作便捷,并可为用户提供专业的定制化服务。


平台是集分布式监控系统、功率预测系统、功率控制系统、视频监控系统、故障诊断系统、生产运行管理系统、环境监测系统等多项业务模块,并且实现统一管理的业务平台。


其中,各个系统功能都具有合理的关联性。比如视频监控与故障诊断相结合,即,当设备出现故障时,摄像头可以快速定位到故障点,展示出实时画面,从而帮助工作人员更加方便地进行检修维护。


国能日新通过智能光伏电站管理平台,实现对电站的科学、规范、动态管理,并能及时有效地分析、判断设备的运行状态(尤其是故障分析与定位),降低设备的故障率,提高设备利用率,为光伏电站安全生产起到了重要的保障作用,提高了整体经济效益。


智能光伏电站管理平台子系统通过远程实时监测光伏电站的环境监测仪、汇流箱、升压站、逆变器和电能计量表等关键设备的运行状态。基于B/S结构的设计,实现了电站的远程集中监控,全面、直观地监测电站关键设备的运行情况,及时、准确地展示设备异常信息,并能够快速、精准地定位故障设备,辅助运维人员迅速完成现场消缺工作,最大程度地降低电站损失。


国能日新建立合理的决策分析模型,对采集到的电站生产运行数据进行有效分析。光伏电站集中信息化管理平台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,评估了电站生产运行情况,提供了全面的生产运行报表,进而提高了电站的管理效率,为集中管理决策提供了有力的数据支持。


分布式综合管理平台具有强大的扩展功能。随着客户需求的日益增多,平台也将针对不同客户,增加各类特殊需求的功能模块。最终的发展目标是未来光伏电站运营可以实现全面自动化和智能化管理,实现无人值守的理想状态。

把监控装在口袋里

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随着规模性光伏电站在中国开始陆续投入建设和运行,如何实现光伏电站众多设备的实时数据准确完整采集及数据的长期保存,如何实时了解电站的运行情况,如何满足上一级系统或电网调度系统的监控需求,是电站业主和电网公司所共同关心的问题。


中国新能源行业内具备智能化、高科技化、高产业化的科技公司北京国能日新系统控制技术有限公司依托多年来一直服务于中国电力行业的实操经验,针对国内光伏电站监控系统的现状及目前实际需求,国能日新总结多年来光伏电站监控经验的基础上,结合公司产品优势,提出了光伏电站运维智能化监控系统解决方案,实现了在一个监控平台上,对不同厂商、不同类别、不同型号的逆变器及其他设备进行管理,实现对光伏电站完整的实时监控。实现电站设备的统一运行监控,数据集中化管理,给运维、检修、管理人员等提供全面、差异化、全面的数据和服务。在此基础上,国能日新结合移动互联网,推出了“分布式综合管理平台手机APP”。该APP支持安卓系统,用一部手机就可以轻松监控管理电站。这款APP更像一个万能的机器猫口袋,帮助用户轻松把电站装进衣袋里。


现有光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供,主要从本厂逆变器出发,对电站运行的诸多参数进行监测,难以或不能直接控制逆变器的运行状态,亦无法获取电站中的其他设备的信息及控制这些设备。另外,大型电站均会采用不同厂家的设备,这些不同厂家的设备彼此无法兼容的情况非常普遍,造成一个个“孤岛”系统,无法形成统一的监控体系。

分布式综合管理平台手机APP可随时随地提醒电站管理者包括产量下降、暂停及关于电站特定部分的其他异常情况。通过这款光伏监控系统,可以更早确定并排除故障,确保输出量的损失最小化。该系统设置可以每小时或每天为单位,报告产量;并能够自动存储历史数据,还可以设定输出量阈值,当其低于运营商的预期,可以触发警报。


分布式综合管理平台手机APP软件虽小,但它确具有强大的功能,例如:组串级监控、历史记录、故障报警、潜在故障报警、系统运行问题分析等功能,同时还具备更加丰富的接口,能够接纳各种采集信号和各种调度信号。除了常规的监视与通信功能,国能日新的监控软件还具有专家故障诊断功能,能够尽可能准确的在系统出现问题时,及时协助工程师定位故障所在。当电站出现故障时,无需人为排除成千上万条故障。专家诊断系统还 具有电站效益保障功能,能够对比不同发电单元的电量分析,及同一发电单元的不同时期发电量分析,尽可能的避免电站由于运维,设置造成的隐性问题,进而提高 电站的运行率和用户的收益。



国能日新的监控软件同时具备更加广泛的管理功能。包括故障统计、数据分析、售后服务管理、远程工程师协助和终端客户协助等。光伏监控系统结合电站实际情况,对设备管理、人员管理、运行分析等制定了管理流程图和标准,令安全生产管理更具有实用性、可操作性。软件具有灵活的配置,能够满足电站业主在本地监控、远程监控、跨地区集群监控等诸多需求。可以降低对电站运维人员的专业要求,从流程和标准上,降低电站出现故障的概率,同时减少电站故障的时间。


实现对不同区域光伏发电的监测与控制

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近年来,新能源在各领域得到了日益广泛的应用,其中光伏发电更是以其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及实用的经济性等特有的优势越来越被社会所接受和认可。目前国内光伏市场不断走向成熟,大规模光伏并网发电发展前景日趋明朗,在光伏电站建设数量不断扩张的同时,如何切实提高电站的安全可靠性,保障电站高效率运营,正越来越受到光伏电站建设者和运营者的重视。由此,针对光伏电站监控管理的应用需求也愈加强烈。


光伏电站的建设不仅需要相关先进技术的成熟运用和性能卓越的配套设备,在完成电站建设的同时,还需要对光伏电站的实际运行效果进行监控、管理、评估,需要尽览系统各种参数(如光伏阵列电压、蓄电池电压、蓄电池充电电流等)和环境参数(如环境温度,日照强度等),这就必然需要建立相应的监控管理系统为光伏电站运行提供服务。随着国内大型光伏电站越来越多,电站建设规模越来越大,对光伏电站的安全、高效运营,尤其是监控、管理等环节带来了极大考验,多种客观因素的影响,使得光伏电站日常监控管理面临着诸多难题。


首先,光伏电站大都建在边远地区,自然环境恶劣,交通条件差,给电站的运行维护带来了一定的困难。光伏电站一般都是处于无人执守的情况下运行,太阳能发电系统是由一个个分散的光伏发电子系统构成,要对地域上广泛分布的光伏系统进行监测维护是一项十分困难、繁琐的工作。其次,光伏电站一般建设面积都比较大,如果发生问题,往往需要维修人员费尽周折,并与相关工程技术人员不断沟通才能解决好。不仅如此,由于光伏电站应用设备数量繁多,按照传统的巡视方法,需要投入大量的人力、物力,增加了电站运营管理成本。


针对光伏电站监控管理面临的实际问题,采用本地、远程监控技术对光伏电站进行实时监控,可以将地域上广泛分布的太阳能光伏发电系统联系起来,达到将分散的太阳能系统进行集中监控管理的目标。因此,构建一个安全的、智能化的监控管理平台对于降低光伏电站管理成本,提升电站的整体运营效率和管理水平具有十分重要的意义。


针对每个环节电力参数检测的需要,国能日新推出针对光伏电站监控的SPSDC-3000分布式光伏电站监控系统,实现对分布在不同区域的光伏发电站的监测与控制。


SPSDC-3000分布式光伏电站监控系统可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监测和控制,提供设备数据采集、解析、处理、事件产生、存 储,并通过各种样式的图表、趋势、报表呈现电站的运行情况,确保客户远程对电站数据的监控需求。其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电系统的完全可靠和稳定运行。


光伏电站视频监控系统无盲点

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根据当前电站运维“无人值守,少人值守”的需求,提高光伏电站业主现场监控的能力,最大程度掌握现场实时情况,保障电站安全产出和安全化管理迫在眉睫。


随着计算机技术和网络通信技术的快速发展,数字化技术在安防领域的应用越来越广泛,特别是在光伏发电行业,联网监控网络已基本形成。传统的视频监控系统受技术发展的局限,只能进行现场监视,简单的报警信息传输,不能远距离传输视频信号,对于前端具体状况的了解、事件的确认非常困难,无形中降低了系统的稳定性和安全性。


对于大型地面电站,监控点分散的系统,远程、实时的监控是保障业务正常运转的重要技术手段。目前,国能日新采用最新的计算机、通讯、图像处理等方面的技术,通过无线网络、宽带网络或其他网络可为环境监控、联网报警、远程情况处理及远程图像监控提供高效可行的光伏电站可视化监控解决方案。


1)监控点视频服务器通过宽带网络接入广域网,将采集到的视频信息集中到中心服务器,由中心服务器向各级用户转发视频,以此实现各个监控点的统一管理。


2)对各监控点设置录像计划,由存储服务器将视频转化为录像,以备用户随时查询。


3) 发生突发事件时,可以进行联动报警,同时触发相应的报警事件,如自动拍摄当时场景照片和人物照片,自动上传到中心数据库进行保存,以便日后取证调查。


4)通过中心服务平台,可以对各个用户所能享有的资源作详细的定制。例如,各企业用户只可以看到自己的监控视频;企业中不同级别的用户只可以看到自己辖下的监控点视频;甚至不同级别的用户享有不同的操作优先级等等。


在此基础上构建的分布式网络视频监控系统,实现了音视频完全数字化、系统网络化、应用多媒体化以及管理智能化,使用户随时随地都能通过网络进行远程监控。网络视频监控系统彻底打破监控区域的地域界限和设备扩展的数量限制,适合于大范围、分布式监控和集中管理的应用领域。

解决分布式光伏电站的监控问题

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随着新能源在国内市场的大规模开发和利用,光伏发电技术已经逐步趋于成熟和完善,如何对分布式光伏发电站实现高效的监控,满足光伏发电入网的需求,提高电站运行的稳定性和可靠性,是摆在业主面前急需解决的问题。分布式光伏发电站集中监控系统应遵循安全可靠、技术先进适度超前、经济合理、符合国情的原则,满足电力系统自动化总体规划要求,且充分考虑光伏发电技术的发展需求,对提高分布式光伏发电站的运行管理效率,提升生产运行管理水平,降低生产运行和设备维护成本有着重大的意义。


分布式光伏电站一般比较分散,若采用传统的电站运行管理方法,工作人员不能及时发现设备故障,势必影响电站的正常运行。为了保障光伏电站的正常运行,减少因设备故障带来的严重事故和电站收益损失,国能日新结合多年光伏发电行业的经验与互联网技术,研发出基于故障诊断技术的分布式综合管理平台。目的在于通过智能化的运行理念,进行故障的高效诊断,提高分布式电站运行水平,进而提升电站经济效益。


该平台中的故障诊断模块可对逆变器、汇流箱和光伏组件等设备进行故障检测,并进一步分析故障产生原因,提供解决方案供用户参考。工作人员则可通过手机等移动端快速了地解设备故障情况,并及时消除故障,保障电站高效运行。

分布式综合管理平台不仅仅具有故障诊断功能,还集成了监控系统、功率预测系统、功率控制系统、视频监控系统、生产运行管理系统、环境监测系统等业务模块,可最大限度减少分布式光伏电站的发电量损失,通过规范化、标准化管理,为全面提高电站综合效率提供了保障。


目前,随着分布式光伏的火爆,以家庭为单位,以单一屋顶为组件载体的小型分布式项目逐渐的增多。然而传统的分布式电源监控系统无论从成本上还是从占地面积上都不是很适合家庭式分布式项目。


那么,如何解决家庭式分布式项目的监控问题呢?


为了解决这个问题,国能日新摒弃了以往的以数据处理服务器为核心的监控中心模式的监控形式。在公司总部搭建了一个大型服务器,以此来组建了一个数据处理云平台。家庭式分布式用户不需要 再搭建监控中心,只需要将逆变器、电表等设备的数据通过外网传输至此云平台,经过云平台的数据处理与统计,将结果通过远程终端或者手持终端展示出来。用户只需要在电脑或者手机上就可以详细的了解到当日的发电与用电情况。为用户节省了服务器等设备的投资,也节省了空间。同时由于云平台在国能日新内部,当出现软件系统故障时,公司内部可以快速的响应,处理、排除故障。保证用户可以及时可靠的得到所需要的数据。

基于云平台的分布式电源控制

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云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及这些服务所依托数据中心的软硬件设施,这些应用服务一直被称作软件即服务(SaaS),而数据中心的软硬件设施就是所谓的云,云计算就是SaaS和效用计算。通俗点讲就是基于当前已相对成熟与稳定的互联网的新型计算模式,即把原本存储于个人电脑、移动设备等个人设备上的大量信息集中在一起,在强大的服务器端协同工作。 它是一种新兴的共享计算资源的方法,能够将巨大的系统连接在一起以提供各种计算服务。


云计算通过对大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行整合,通过互联网技术以按需使用的方式为用户提供计算和存储服务。云计算的出现并快速发展,一方面是虚拟化技术、数据密集型计算等技术发展的结果,另一方面也是互联网发展需要不断丰富其应用必然趋势的体现。基于云计算平台构建分布式应用的优势非常明显,除了高可靠性、可扩展性、高度灵活性等方面,大多数应用本身就是分布式的。

虚拟化技术可以提高硬件的使用率,简化软件的重新配置过程,从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化技术可以为基于云计算技术的企业和托管的服务提供商创建一种虚拟的、自动化的、灵活高效的IT基础设施。

为保证高可用、高可靠和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,并采用冗余存储的方式保证存储数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。另外,云计算系统需要同时满足大量用户的需求,并行地为大量用户提供服务。因此,云计算的数据存储技术必须具有高吞吐率和高传输率的特点。

云计算系统对大数据集进行处理、分析,向用户提供高效的服务。因此,数据管理技术必须能够高效的管理大数据集。其次,如何在规模巨大的数据中找到特定的数据,也是云计算数据管理技术所必须解决的问题。云计算的特点是对海量的数据存储、读取后进行大量的分析,数据的读操作频率远大于数据的更新频率,云中的数据管理是一种读优化的数据管理。


根据前面对云计算、软件即服务等关键技术的分析,北京国能日新系统控制技术有限公司提出了一种基于云计算的分布式电源监控系统。在由数据采集器、I/O Server服务器、路由器、交换机等硬件设备组成的分布式可扩展物理网络的支持下,以管理型SaaS的形式提供光伏发电行业电力监控的整体解决方案。功能的全面性、界面的友好性、操作的简单性、数据的实时性、数据的直观性是系统设计中要重点考虑的方面。将地图分布模型融入到系统中,从而基于强大的空间数据和管理属性数据,以更直观的图形界面和简单易操作的特性,实现地理位置与光伏发电监测信息的完美结合。

解决系统运维难题

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云平台监控是“基于云计算和云存储技术的远程实时监控系统”的简称,云平台系统满足用户对“大数据”时代的需求,数据存储在“国能日新”云平台中,突破传统存储方式的性能和容量瓶颈,满足新时期监控需求,实现性能与容量的线性扩展。满足用户对云端数据是实时展现的需求。具有高度扩展性、高可靠性、高度灵活性等优势,可实时监控电站所有设备的运行数据,以及生成相应的业务报表等功能。数据的处理及存储由云平台完成,企业只需把精力放在业务分析及功能建设上,最终信息可通过任意一台具有网络的用户终端通过云平台提供的访问接口浏览自己关注的内容,真正意义上实现少人值班、无人值守。国能日新云平台服务保证了数据的安全性、准确性、完整性、实时性、高效性,保证7*24小时不间断运行。


对于装机容量微小的分布式光伏电站项目,使用该系统的用户无需再关注如传统监控系统所需的硬件设备购置、系统运维管理等问题,可为用户节省大量的设备及人力资源投入。作为新一代的分布式综合管理系统,对推动和促进国内光伏发电信息行业的进程有着重要意义。


云平台以保证数据的准确性、完整性、实时性、高效性为基本原则,将各电站的生产数据通过数据采集器进行采集,通过广域网将数据传送至远程云服务器进行数据处理,同时保证数据安全及稳定运行,数据安全标准经过国际信息《ISO/IEC 2007:2005信息安全管理认(ISMS)》,并获取《计算机信息系统安全专用产品销售许可证》等多种国家级信息安全证书,从而保证数据的稳定及网络的安全。电站相关工作人员可通过电脑或手机登陆云平台监控系统,实时监测生产运行情况,查阅相关生产数据统计状态,对电站进行生产管理,为企业决策提供信息支持。

户用型网络拓扑
商业型监控网络拓扑

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基于云平台的分布式电源监控系统是一个对分布式光伏电站进行统一管理、统一监控、统一运维、统一分析的“端+云+端”监控系统,也可称作分布式光伏监控云平台。该平台具备海量计算、存储和网络连接能力,可以为用户提供全新的电站运行维护管理体验。

云平台搭建在国能日新的数据处理中心,有专职人员进行系统维护和更新。分布式光伏监控云平台通过各类物联网采集设备(端)对分布式光伏电站侧设备进行实时数据采集,采用GPRS/公网等方式,将电站信息统一上传到云中心进行集中计算和逻辑处理,为使用者提供手机App、远程客户端等应用方式,从而为发改委/经信委/能源局/国家电网等提供电站统计、运行分析、综合查询等服务,为分布式电站业主及用电企业提供电站监测、运维、能效提升、安全运行等多项功能。如此,用户无需在电站侧部署数据处理和监控后台,便可实现对旗下所有分布式光伏电站的实时数据 信息共享、电站设备故障预警、远程专家咨询和决策支持等功能,可有效提升电站发电效率、节省运维成本、提高电站自动化及专业化程度。

基于Web技术,解决大型发电集团光伏电站的集中化管理

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为了解决监测设备分散独立、无法进行远程集中监控和诊断的问题,国能日新“光伏电站集中化远程监控系统”接入所有的光伏电站在线监测设备,进行设备统一管理,设备运行数据统一采集、查看和分析,提供综合全面的运行状态监测、运行告警发现与通知、数据查询分析、设备运行管理。为实现设备的动态扩展接入,系统应能实现在不进行二次开发的情况下即能完成新增监控设备的接入。设备数据接入后进行分级存储,分类汇总统计,利用监测数据和事件信息,可以实现电站设备的集中远程监控,也可以为故障诊断提供技术手段和数据支持,亦为电站管理提供全面的统计数据和各类报表。


该系统以集中监控平台来实现对电场群的远程监控和管理。同时在平台中嵌入了故障诊断系统、生产运行管理系统和视频监控系统等子系统,有效解决了光伏电站集中监控管理的难题。同时此系统规范了各子站的工作流程,降低了故障处理的难度,极大地增加了电站运管人员的工作效率,真正可以做到无人值班、少人值守,为电站的稳定运行提供了可靠的保障。

该平台由监控中心、分布在各个电站的数据采集器和通信网络组成。其中,监控中心是终端用户浏览网页的最主要平台。由数据库服务器、Web发布服务器、工程 师站、操作员站、网络通信设备和辅助设备等组成。主要功能是负责监控指令的发送;电站现场数据的接收和动态画面显示以及报警等。分布式综合管理平台使用标准的IT组态软件,可支持多种Web硬件平台,如个人电脑、PDA手持终端、手机等。Web技术在监控系统中的应用,形象地阐述了分布式监控的概念,即在监控中心实现本地监控的同时,还可提供局域网和互联网访问,方便不在现场的工作人员和决策者实时监控电站运行状态。


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企业介绍

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北京国能日新系统控制技术有限公司(简称:国能日新),是北京市高新技术企业。

国能日新自成立以来,在全体员工的不懈努力下,已经发展成一个各项资质齐全、拥有自主研发、生产制造和全方位营销等综合能力的高新技术企业。专注于为新能源企业在并网自动化、生产运营、企业信息化等方面提供优质的解决方案,通过我们专业的技术产品及全面的服务体系为新能源企业的更优发展提供技术保障。我们的发展目标是做新能源行业中领先的软件产品及服务提供商。 国能日新始终以人才为主体,不断加大技术研发的投入。通过持续引进人才,拥有一批熟悉中国电力行业需求和特点的优秀技术开发人员和工程人员。现公司中98%的员工拥有大学本科及以上学历,包括硕士、博士学位。他们不仅具备良好的专业知识和技能,同时具有丰富的应用解决方案设计、开发以及现场工程经验,能够提供整套的咨询、设计安装、培训和维护等服务。

国能日新经营产品、业务体系:

(1)功率预测类产品:(风电/光伏功率预测系统、电网调度侧风电/光伏功率预测系统)

(2)功率控制类产品:(风电AGC/AVC系统、光伏AGC/AVC系统、电站有功功率智能稳定控制系统)

(3)分布式监控类产品:(分布式综合管理平台、分布式电源监控系统、分布式调度管理系统、风电场/光伏电站集中化远程生产监控系统、光伏电站生产运行管理系统)

(4)评估类产品:(风电场前期风资源评估、风电机组240小时试运行、风电机组功率特性测试、风电机组功率特性评估、风力发电机组出质保验收、光伏发电效率评估)

近年来,国能日新已在行业内树立良好的口碑,销售网络遍及全国各地。目前在电网及发电侧运行的产品,均深受用户好评。

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