光伏电站运维的挑战与机遇

“十四五” 时期，随着 “双碳” 战略的深入推进，我国分布式光伏产业迎来加速发展期。国家发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶指出，“双碳” 目标驱动下的产业结构调整，将推动未来 10 年新能源年装机量稳定在 110GW 以上，其中分布式光伏凭借不依赖土地资源、依托屋顶场景布局的灵活性，成为碳中和路径中的核心选择。目前河北、甘肃、安徽等 9 省已先后发布分布式光伏整县推进通知，户用光伏（农村屋顶）与工商业光伏（企业屋顶）两大应用场景呈现同步高速增长态势。然而，分布式光伏 “点多、面广、分散” 的特点，也对传统运维模式提出严峻挑战，亟需智能化方案破解行业痛点。技术咨询：187--0211--2032

一、人工巡检的局限性

传统人工巡检模式已难以适配分布式光伏规模化发展需求，主要存在四大核心问题：

效率瓶颈突出：分布式光伏站点分散、覆盖范围广，人工巡检需投入大量人力，完成一次全面排查往往需要数天甚至数周，规模化运维时效率极低；

诊断精度不足：依赖人工视觉与经验判断，难以识别组件隐裂、热斑等微小缺陷及早期故障，易导致问题扩大化，增加后期维修成本；

安全风险较高：巡检人员需在高电压、高空（屋顶）环境作业，面临触电、坠落等安全隐患；

数据管理滞后：多依赖纸质记录或简易电子表格存档，数据标准化程度低，无法实现高效分析、趋势预测及全生命周期追溯。

二、安科瑞光伏智能运维系统的组成

安科瑞光伏智能运维系统采用 “四层架构” 设计，实现从数据采集到智能应用的全链路覆盖，具体组成如下：

感知层：由智能电表、逆变器、环境传感器（温湿度、辐照度、风速）、视频监控设备、数据采集器等组成，负责实时采集发电数据、设备状态及环境参数；

网络层：通过以太网、4G/5G、LoRa 等通信方式，实现感知层数据的加密传输，支持断点续传机制，保障数据链路稳定；

平台层：基于开源数据库构建核心算力平台，提供数据存储、加密、清洗及算法分析能力，支持跨平台部署（Windows/Linux）；

应用层：包含监测分析、告警管理、报表统计、权限管控等功能模块，通过可视化界面向用户提供运维服务。

三、安科瑞光伏智能运维系统的优势

相较于传统人工巡检，系统在部署、功能、性能等方面具备全方位优势，可分为八大核心能力：

（一）灵活部署与访问特性

访问便捷：支持浏览器无插件访问，同时兼容多客户端并发操作，并发能力≥50；

部署灵活：跨 Windows、Linux 操作系统运行，采用开源免费第三方数据库，降低部署成本。

（二）个性化界面呈现

支持中英文双语切换，适配国际化运维需求；

基于 HTML5 实现组态界面，提供绘图、建模、建库工具，可定制电力主接线图；

光伏配电图采用矢量图格式，缩放不失真，与显示器分辨率无关；

登录页支持自定义配置（Logo、项目名称、背景图），满足项目品牌化需求。

（三）全维度数据监测与分析

电站级监测：实时展示发电数据，自动统计日 / 月 / 年收益及年利用小时数；

设备级监测：聚焦逆变器交直流侧数据，生成历史趋势曲线，支持设备性能追踪；

配电可视化：通过配电图实时呈现配电结构与运行数据，刷新频率达秒级。

（四）智能化报表统计

提供逆变器、电站日 / 月 / 年发电量集抄报表，支持虚拟配电回路设置（多电表电量合并统计）；

报表数据可直接导出至 Excel，便于离线分析与归档。

（五）多层级告警管理

灵活告警配置：支持遥测限值分段设置（下下限、下限、上限、上上限），可定义越限持续时间，避免误告警；

多渠道提醒：覆盖短信、手机 APP、邮件、网页声光及语音告警（支持单次 / 轮播）；

分级管控：按重要程度划分故障、紧急、一般三级告警，支持 APP 订阅重点告警；

告警追溯：自动统计告警数据（已处理 / 未处理、分类 / 分级），生成分析图表；

异常监测：具备采集器失电告警、设备离线告警及通讯状态监测功能。

（六）安全高效数据处理

传输安全：网关数据经加密压缩后上传，保障数据私密性；

存储能力：单周期内可存储 10 万个数据点位，历史数据存储周期可调整（1 分钟 - 5 分钟）；

断点续传：网络中断或服务器维护时，采集器自动缓存数据，恢复连接后补传至平台。

（七）多维辅助监测

智能视频监控：支持移动侦测（画面变化时存储视频），降低存储成本，提供 WEB/APP 端实时查看与回放功能；

环境监测：实时采集温湿度、辐照度、风速等环境参数，联动告警机制保障电站运行环境安全。

（八）规范化系统管控

精细化权限管理：基于角色分配菜单访问、资料编辑权限，支持批量授权；强制密码复杂度与有效期设置，连续输错锁定账户，保障操作安全；

个性化配置：支持用户自定义主页、系统菜单（名称 / 顺序）及标题栏名称；

全流程日志：记录用户登录退出、系统配置、设备操作等行为，便于责任追溯；

高可靠性能：系统可用率 > 99.99%，MTBF>40000 小时，遥信变位响应率、遥控正确率均达 100%；电流电压测量误差 <±0.5%，频率误差 <±0.02Hz。

四、实用技巧：智能运维系统的部署与优化

（一）需求导向，科学规划方案

需求调研：明确电站规模（装机容量、设备数量）、设备类型（逆变器型号、电表协议）、运维目标（故障响应时间、发电效率提升指标）；

方案设计：涵盖系统架构选型、功能模块配置、数据采集方案（接口 / 协议匹配）、网络部署（通信方式选择）及安全策略（数据加密、权限划分）。

（二）保障数据采集与接入质量

设备选型：优先选择兼容性强、稳定性高的采集器、传感器（支持 Modbus-TCP/RTU、103、CJT188 等主流协议）；

数据治理：建立数据清洗、校验规则，剔除异常数据，确保数据准确性与完整性；

接口标准化：采用 MQTT、104、SNMP 等标准协议，便于与第三方平台对接。

（三）规范部署调试与人员培训

分步实施：按 “硬件安装→软件配置→数据联调→功能测试” 流程推进，重点开展压力测试（并发访问）、兼容性测试；

人员培训：针对运维人员开展操作培训（界面使用、告警处理）、故障排查培训，确保熟练掌握系统功能。

五、结语：智能运维系统的未来展望

随着新能源与数字技术的深度融合，光伏智能运维系统将向 “更智能、更融合、更高效” 方向升级：

AI 驱动的预测性维护：依托深度学习算法，实现故障精准预测、性能衰减预警，从 “被动维修” 转向 “主动预防”；

无人化运维普及：无人机巡检（组件缺陷识别）、智能机器人（线缆检测）替代人工，降低安全风险与运维成本；

IoT 全场景融合：通过 5G+IoT 技术连接全链条设备，构建 “设备 - 平台 - 人员” 协同运维网络；

能源互联网深度参与：作为能源互联网核心节点，实现与电网、储能系统的协同调度，提升能源利用效率。

安科瑞光伏智能运维系统通过技术创新破解传统运维痛点，不仅提升电站运维效率、降低运营成本，更以高可靠性保障发电收益，为分布式光伏规模化发展提供坚实支撑。未来，随着技术的持续迭代，智能运维将成为推动全球能源转型、实现 “双碳” 目标的关键力量。

审核编辑 黄宇