2024新能源光伏场站无人值守项目技术方案

新能源光伏场站无人值班技术方案2024.2目录TOC\o"1-2"\h\u12541新能源光伏场站无人值班实施方案 17036一、项目背景 322776二、项目内容 610867三、项目的目标、任务和内容 6143991.项目目标、任务 740482.项目建设内容 912078四、项目的技术方案 229236（一）技术路线及设计图； 2215568（二）技术创新点，关键技术和解决方案； 3731495（三）项目建设（施工）方案； 426925五、软硬件设备表 4438821.硬件设备一栏表 44188722.软件功能表 48一、项目背景XXXX集团公司提出建设“绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧”的世界一流能源供应商愿景目标。在新能源、新技术、新业态、新模式为特征的新型电力系统发展趋势下，加快新能源领域数字化转型，推动各环节数字化升级，是企业在数字化浪潮中立于不败之地。为落实唐集团公司的战略目标，结合集团公司“数字XX”总体项目推进，加快XX公司公司数字化转型落地，实现集团公司《无人值守”新能源场站建设指导意见（试行）》和《2023年新能源提质增效工作方案》方案，落实“集团公司区域新能源生产管理模式建设指导意见等文件要求，开展XX公司新能源区域化智慧运维项目建设，为集团公司新能源区域化运维和智慧光伏提供指引和宝经验。XXXX新能源集控中心于2017年建成，已接入5个风电场、8座光伏电站、17座升压站，13种机型579台风机、696台逆变器，接入总容量154.4万千瓦。已实现远程控制、实时监视、实时报警、自动报表等功能，建成新能源产业集中式一体化生产管控平台。建立统一集中式值班管理标准，全面提高了工作效率，提升新能源产业的管控水平。集控中心项目同时是提高发电企业运行维护水平，降低人力资源成本，提高运营效率，提升管理水平，提高信息化应用，提高经济效益的最有效途径。XX新能源已成了安生管理系统，实现了新能源场站生产管理一体化管控，包含两票系统、运作值班管理、设备管理、缺陷管理等多项功能。图：智慧光伏总体业务架构图XXXX新能源完成集控中心项目后，拟计划全面开展智慧新能源项目建设。智慧新能源项目是集控中心三区功能的有效补充，依靠集控中心已采集、计算和储存的数据，建立数据中台，利用AI智能工具等实现智慧化应用。是实行“集中监控、无人值班、少人值守、运维一体化、检修专业化”生产管理模式的基础。是公司实现新能源场站区域化运维的必备条件。XX公司新能源智慧化项目首先选择麻黄沟光伏场站实施，黄沟光伏场站于2020年3月投产，采用阳光电源组串式逆变器器，共计装机容量50MW。图：智慧新能源一体化平台业务关系集控中心监控系统主要功能是实现新能源场站远程控制功能，以控制和实时监视为主导，实现远程监控值班，主要提供给运行值班员使用。智慧新能源一体化平台是以大数据分析为基础，实现设备预警预测分析功能，同时具备生产管理功能，是集控监控系统的有效补充。主要提供运维人员、生产管理者使用。集控中心监控系统部署在生产控制大区，处理生产设备实时数据为基础，保证设备运行的实时控制和实时监视。可控性、实时性和安全性是集控中心监控系统主要特性。智慧新能源一体化系统部署管理信息大区，基于生产数据开展大数据分析功能，依据设备生产特性异同，各系统的数据融合，通过数学建模分析，挖掘生产数据特征值，实现设备预警预测功能。二、项目内容建设内容包含集控主站端新智慧光伏平台和场站端智能系统两大部分。具体建设内容列表如下：序号建设项目具体建设内容一、集控侧主站建设内容1新能源智慧化一体化平台在XX分公司集控中心主站侧建立新能源智慧实施一体化平台，实现新智慧化业务应用功能全融合，接入容量5GW新能源场站规模规划设计。平台部署在集控中心生产管理大区。2新能源数据平台在XX分公司集控中心主站侧实施新能源数据平台统一部署。汇聚生产数据和其他系统的数据，实现XX公司全域数据统一标准化，为智慧化应用提供数据源。接入容量5GW新能源场站规模规划设计。平台部署在集控中心生产管理大区。3设备智能诊断预警功能开展光伏组串、逆变器和箱变智能预警，利用生产实时数据，建立分析模型，实现预警功能，采用通用分析模型，可扩展其他场站调用。4智能巡检功能二、光伏场站端智能系统4无人机巡检系统在光伏场站部署无人机巡检，利用光伏巡检无人机搭载可见光、红外摄像机，开展无人机巡检功能，实现光伏组件日常巡检功能。并将巡检数据采集上传至一体化平台，于生产实时数据融合，实现巡检数据验证功能，与生产管理系统实现业务融合。5机器人巡检系统在光伏场站部署机器人巡检，实现升压站、一次仓、二次仓智能机器人巡视功能。代替人工日常巡检，并将巡检数据采集上传至一体化平台，于生产实时数据融合，实现巡检数据验证功能，与生产管理系统实现业务融合。实现无人化场站运维。三、项目的目标、任务和内容1.项目目标、任务（1）智慧新能源一体化平台建设目标按照XXXX集体公司数字XX建设总体规划，拟通过本项目建设，实现XX公司新能源智慧应用建设标准化目标。通过统一规划，分布实施的原则，开展和指导XX公司新能源智慧应用。通过集控中心侧建立智慧新能源一体化平台，开展全域大数据的融合分析功能，实现XX公司所属新能源场站统一接入模式，实现智慧新能源一体化平台建设目标。通过智慧新能源一体化平台建设满足在未来全域新能源场站接入发展要求和扩展能性，能够最大限度地利用现有应用系统，从而实现节约、投资节约信息投入的成本。（2）项目建设先进性目标智慧新能源一体化平台系统采用先进的分层分布式网络结构，充分利用“云计算”、“大数据”、“物联网”“移动应用”等先进技术设计系统架构及物理部署架构。大数据软件、云存储和云计算均支持节点弹性扩展以便于后续规模扩张和性能升级，多节点间支持数据的冗余；体系架构采用高性能集群分布式架构的大数据处理系统，数据处理性能随节点数量的增加而线性增加，支持多节点的自动负载均衡及故障转移；系统采用先进的大数据存储技术，采集存储各业务板块的全部数据，系统支持数据重发，对于波形等数据，在网络堵塞的情况下，能够利用空闲时间进行传输，有效提高数据传输的可靠性。（3）新能源数据标准化目标XX新能源集控中心已实现了新能源场站生产数汇聚采集，为开展新能源智慧化和大数据应用挖掘功能，实现数据价值和数字化转型，建立新能源数据平台，实现XX公司全是数据标准化管控。为智慧化用于提供数据源。为保证新能源数据资源的长效可持续管理和开发利用，实现公司信息的横向集成、纵向贯通，满足智慧新能源业务功能数据应用要求，并提供外部系统使用。（4）智慧化应用扩展性目标通过新能源智慧化应用平台和数据平台建设，实现XX公司新能源场站智慧化应用全域部署的目标，可扩展接入公司全部新能源场站智慧化应用的功能，实现统一平台、数据融合的全部应用。满足扩展性目标。集控中心主侧一体化平台和数据平台系统具备良好的扩展性，一是对系统功能的扩展，满足用户对系统功能的最新需求；二是通过超融合平台架构设计通过硬件资源横向扩展，可实现全部业务增长的态扩展。（5）项目主要任务表序号项目任务详细任务说明一、集控主站侧一体化平台和智慧化功能任务1硬件设备部署利用XX公司管理信息大区超融合平台，部署虚拟化服务器类设备，实现全部算力服务器类硬件部署，后期可扩展。2新能源智慧化统一平台在XX公司集控中心实施一体化平台部署，采用多级应用模式；实现新智慧化应用功能全融合，全部场站统一接入平台模式，一体化平台部署在集控安全三区。3新能源数据平台利用XX公司已建成的集控监控系统，实现管理大区数据标准化，实施新能源数据平台统一部署。汇聚生产数据和其他系统的数据，为智慧化应用提供数据源。通过部署大数据AI工具，实现数据挖掘应用。4设备预警功能光伏组串、逆变器和箱变智能预警，利用生产实时数据平台，建立分析模型，实现预警功能，采用通用分析模型方式，可扩展全场站调用。5远程智能巡检平台远程智能巡检系统部署在分公司智慧新能源一体化平台，融合场站侧无人机巡检和机器人巡检，在一体化平台上实现生产数据融合分析。联动生产管理系统，实现工单和缺陷的闭环管理。二、新能源场站侧智能系统建设5无人机巡检系统在光伏场站部署无人机巡检，利用光伏巡检无人机搭载可见光、红外摄像机，开展无人机巡检功能，实现光伏组件日常巡检功能。并将巡检数据采集上传至一体化平台，于生产实时数据融合，实现巡检数据验证功能，与生产管理系统实现业务融合。6机器人巡检系统在光伏场站部署机器人巡检，实现升压站、一次仓、二次仓智能机器人巡视功能。代替人工日常巡检，并将巡检数据采集上传至一体化平台，于生产实时数据融合，实现巡检数据验证功能，与生产管理系统实现业务融合。实现无人化场站运维。项目建设内容2.1建设原则（1）标准性原则在总体设计、规划上严格遵守国际、国家、电力行业及集团制定的有关规范和标准。系统能够满足在未来一定时期的发展要求和扩展升级的可能性，能够最大限度地利用现有应用系统，从而实现既有投资，又节约信息化建设的成本。（2）先进性原则系统设计充分应用先进和成熟的技术，满足项目建设的要求，把科学的管理理念和先进的技术手段紧密结合起来，提出先进合理的业务流程。系统将使用先进成熟的技术手段和标准化产品，使系统具有较高性能，符合当今技术发展方向，确保系统具有长期的使用价值，符合未来的发展趋势。遵循J2EE、XML、JDBC、EJB、SNMP、HTTP、TCP/IP、SSL等业界主流标准，支持中间件技术，实现“服务器端控件”的思想，贯穿工作流技术，于同类产品领先地位，能够实现系统快速开发、敏捷定制的特点，确保系统处于同类产品领先水平。（3）可扩展性原则智慧新能源一体化平台系统具有良好的可扩展性，降低各功能模块耦合度，并充分考虑兼容性。系统能够支持对多种格式数据的存储。系统能够支持硬件、系统软件、应用软件多个层面的可扩展性，能够实现快速开发/重组、业务参数配置、业务功能二次开发等，因此在多个方面，系统可以支持未来不断变化的特征。（4）安全性原则遵循安全可靠性原则，实现硬件网络系统方面的安全防护规划设计。同时，在软件系统方面有一套完备的安全体系，切实可行的安全技术。能够实现以下功能：数据库和网络具备跟踪功能，能根据记录追查到非法访问者；系统在数据级别上的权限分配和控制；提供可靠的数据备份策略和方案；基于日志、流量的安全审计。系统设计时把安全性放在首位，依据信息安全等级保护要求，既要考虑信息资源的充分共享，也要考虑信息的保护和隔离；系统在各个层次对访问都要进行控制，设置严格的操作权限；并充分利用日志系统、健全的备份和恢复策略增强系统的安全性。（5）稳定和可靠性原则XX智慧新能源一体化平台和数据平台采用成熟稳定可靠的硬件及软件技术保证系统长期可靠的运行，应用国产化软硬件系统，做到全面实现透明、自主、可控是保障系统长期可靠运行的重要一环。2.2建设内容XX新能源集控中心已实现生产数据汇集，为基于大数据分析的新能源智慧应用提供了数据基础。为进一步推进新能源公司区域化运维管控，最大化实现已建集控中心数据优势，实现新能能源安全生产全过程精细化管控目标，加快XX公司智慧化新能源标准化建设，实现区域运维目标。建立以大集中方式建设的一体化平台化系统，需满足XXXX新能源分公司多级多组织的管理架构，并按照系统化、标准化、流程化管理理念进行设计，实现集中部署、集中运行、集中维护，在功能、性能及标准化管理等方面满足未来新能源发电企业所属各单位接入使用的要求。智慧新能源场站面向传统发电企业开展智慧化改造，在传统有层级的“物理企业”的基础上，构建与之对应的无层级的“数字企业”，通过有层级的“物理企业”与无层级的“数字企业”智能协同融合，从而使光伏企业呈现自动预判、自主决策、自我演进的“三自”智慧化运行状态。XXXX智慧新能源项目包含两部分建设内容，一是开展区域一体化智慧运维平台功能，实现受控新能源产站智慧化功能统一平台部署。二是在新能源场站开展基于边缘计算的智能化系统部署。具体建设内容如下：（1）集控主站侧一体化平台和智慧化功能硬件设备部署新能源智慧化平台新能源数据平台设备智能预警功能远程智能巡检功能（2）新能源场站侧智能系统建设无人机巡检系统机器人巡检系统图：总体业务架构图XXXX新能源公司智慧新能源一体化平台项目建设，符合集团公司数字XX建设方案要求。基于已建成的新能源集控中心为基础，以大数据、云计算、智能AI、无人机、机器人等为手段，开展XX新能源公司智慧光伏项目建设。是实行“集中监控、无人值班、少人值守、运维一体化、检修专业化”生产管理模式的基础。是公司实现区域化运维的必备条件。2.3.1集控侧新能源智慧化一体化平台新能源集控中心已实现生产数据汇集，为基于大数据分析的新能源智慧光伏应用提供了数据基础。为进一步推进XX新能源公司区域化运维管控，最大化实现已建集控中心数据优势，实现新能能源安全生产全过程精细化管控目标，推进光伏电站区域运维建设，开展区域一体化智慧运维平台功能，实现受控光伏电站一体化平台智慧光伏功能。同时，XX新能源公司智慧新能源一体化平台项目，符合集团公司数字XX建设方案要求。基于已建成的XXXX新能源集控中心为基础，以大数据、云计算、智能AI、无人机、机器人等为手段，开展新能源公司智慧光伏项目建设。是实行“集中监控、无人值班、少人值守、运维一体化、检修专业化”生产管理模式的基础。是公司实现区域化运维的必备条件。智慧新能源一体化平台主要功能1业务应用统一部署功能实现XX公司新能源智慧化应用统一平台部署，杜绝小散系统单一部署；2业务融合功能采用新能源智慧化应用统一平台部署，实现场站全数据融合和业务融合功能；3标准化部署能力采用一次性标准化部署，后期满足全部场站接人方式，避免重复性建设；4扩展性功能强节约成本软硬件系统采用一体化部署，后期可通过软硬件扩展，实现整个平台扩展。复用平台和分析模型，极大节约部署成本。满足5GW接入能力。5多功能集成复用新能源智慧化应用统一平台部署方分析模型，可实现其他场站快速部署复用。2.3.2集控侧新能源数据平台XX公司新能源数据平台是为实现智慧新能源一体化平台全部功能提供数据资源，数据平台的数据包含来自已部署的集控中心系统生产实时数据（包括逆变器、组串、电能表、箱变、电气监控的遥测、遥信数据）、安生管理类数据（包括两票、巡定检、技术监督、运行值班、缺陷、工单、备品备件管理、安全信息数据等）以及场站侧系统数据（包括无人机、巡检机器人、安防、消防、门禁、小散系统、智能锁具数据等）。数据平台包含数据接入、数据清洗、数据存储、数据治理、数据标识等数据标准化工作内容，需建立符合要求的一套标准数据，能够实现与XX集团公司数据湖共享原则。数据平台实现生产过程数据、生产管理数据全标准化入库，满足后期数字化XX数据中心（数据湖）标准，支持主流国产化数据库，支持标准数据JDBC/ODBC/Beeline等接口与结构化数据库等标准。XX公司新能源数据平台是分公司大数据平台的雏形，通过进一步升级，可实现分公司区域级大数据功能。为保证新能源智慧光伏数据资源的长效可持续管理和开发利用，实现公司信息的横向集成、纵向贯通，满足智慧光伏业务功能数据应用要求，并提供外部系统使用。智慧新能源数据平台主要功能1数据汇聚功能实现XX公司新能源场站各控制系统、辅助生产系统、管理系统的数据汇集；实现XX分公司级部署系统数据的汇聚功能。2数据标准化功能实现XX公司生产数据和管理数据标准入库功能，开展数据采集、数据清洗、数据标准建立、数据入库等功能3数据共享功能通过新能源数据平台建立的标准数据库，满足全部系统数据源的调用和存储。实现全域数据共享功能。并建立与数字XX数据湖标准接口。4扩展性功能通过新能源数据平台建立的标准数据库，设计满足5GM新能源场站数据接入，采用分布式数据库，后期可通过软硬件扩展，实现整个平台平台扩展功能5大数据AI工具应用新能源数据平台采用标准化的数据模式，部署大数据AI工具，极大提高数据的利用效率，通过分析模型挖掘，实现大数据分析功能。2.3.3集控侧设备智能诊断预警功能智慧光伏项目设备预警功能在公司智慧新能源一体化平台上实现，采用集中式统一部署方式。箱变、逆变器、组串数据均从集控中心系统III区采集，利用集控中心侧生产实时数据和历史数据，结合场站的新建智能巡检系统分析功能，建立设备智能诊断预警模型，对主要发电设备开展健康分析和指标红线管理，实现大数据诊断功能，发现设备异常趋势自动出具预警报告单，并提醒检维人员及时处置，同时处置的全过程与安生管理系统实现全闭环管控。（1）组串智能预警分析：通过对组串电流和电压同比、环比分析，实现对全站组串的诊断，能及时发现异常组串的故障隐患，并针对报警组串进行故障定位，并利用无人机巡检图像采集，达到IV与CV结合分析，高效识别故障组件，提高预警准确率与故障检出率，降低巡检工作量。（2）逆变器智能预警分析：通过对逆变器级长时间数据的采集，分析诊断查找趋势，采取精细化的监督模式，以图形化的形式对逆变器的发电能力进行实时地跟踪及排名，直观反映逆变器的实时的发电能力排名，使得逆变器管理及维护更有针对性，对于低效逆变器还可量化其损失电量；数采死机预警。（3）箱变智能预警分析：根据箱变的线电压、有功功率等信号和箱变下逆变器运行状态对箱变进行诊断分析，就可以判断出箱变是否有故障。设备效能分析是结合生产实时数据和历史数据，光伏电站组串、逆变器、变压器类设备进行能效分析，并按照光照辐射量数值，开展发电条件一致条件下进行历史趋势能效分析，对组串、逆变器、变压器类低效时进行预警。同时智慧新能源一体化平台提供风电机组分析工具，实现新能源场站全景分析功能。智能诊断预警系统主要功能1智能预警功能通过生产实时数据和历史数据、数据化制造厂家资料、开展大数据分析，建立分析模型，进行相关数据关联分析、数据趋势变化分析、重点监视和预警分析光伏组串和支路、汇流箱、逆变器、箱变等，减少发电量隐性损失，提升发电效益。2故障定位功能实现光伏组件故障预测功能后，通过数据触发和接口联动功能，在已预先布置的设备KKS码实现位置识别报警，通过计算报警点与控制中心的位置，规划导航路径，实现导航功能功能。3报警融合功能通过新能源数据平台开展的设备智能预警功能，可实现与生产管理系统互动功能，实现预警全过程管控，工单流程全过程管控和两票全过程管控功能。实现预警与生产管理系统业务与数据融合。4趋势预警分析通过新能源数据平台建立的标准数据库，按照设备生产特性，建议基于大数据的分析趋势预警功能，实现光伏组串、逆变器和变压器类设备趋势分析功能。5分析模型复用新能源数据平台采用数据AI工具分析模式，可实现同类设备快速复用，极大提高部署时间，为同类型光伏场站提供模型分析依据。2.3.4集控侧远程智巡检功能智能巡检系统在公司智慧新能源一体化平台上部署和场站侧部署两种方式。智慧新能源一体化平台上部署实现全域智能巡检统一部署，各站分开应用原则。智能巡检系统部署在公司级智慧新能源一体化平台上，实现巡检报告巡检结果查询，同时融合生产实时数据、机器人巡检数据及无人机巡检数据进行综合分析，对巡检的异常结果融合生产实时数据开展分析，并在与安生系统自动生成缺陷，实现缺陷流程闭环管控。现场侧智能巡检系统部署在光伏场站侧，实现边缘计算、AI图像识别和传感器接入功能。同时支持其他传感器如接入包含对高清摄像机、红外摄像机、声纹传感器、表计识别等智能化元件和智能装备。现场侧智能巡检系统包括机器人巡检和光伏无人机巡检系统，机器人巡检和光伏无人机巡检数据和业务融合在公司侧智能巡检系统实现。智能巡检系统包含在集控中心侧智能巡检平台，场站端的无人机巡检系统和机器人巡检系统主要巡检范围：（1）一次开关室：开关柜仪表、状态指示、刀闸压板位置（2）升压站：变压器、断路器、隔离开关、避雷器等（3）继保室：二次屏柜（4）线路：杆塔、绝缘子串、光纤金具、防震锤、引流线（5）光伏：光伏组件智能诊断预警系统主要功能一、集控中心侧智能巡检系统功能1生产数据融合分析通过新能源数据平台，实现巡检数据与生产融合分析功能，开展大数据分析，建立分析模型，进行相关巡检数据关联分析、验证巡检数据真实性。2报警查询与巡检报告在集控中心侧实现智能巡检故障查询和巡检报告查询功能，满足生产管理需求，可实现全部场站智能巡检远程查询功能。3生产管理功能融合在集控中心侧实现智能巡检缺陷和巡检报告查询读取，实现与生产管理系统功能融合，驱动生产管理系统实现缺陷、工单闭环管理功能。4远程机器人巡检驱动通过集控中心侧可实现智能巡检机器人召唤巡检功能，并按照预置要求实现定期巡检和临时巡检功能。二、场站侧智能巡检系统功能5场站侧智能巡检系统包含机器人巡检和无人机巡检，具体功能见相关功能应用。2.3.5场站侧无人机巡检系统光伏运维无人机，采用人工智能AI技术和深度学习算法，适用于光伏电站巡检。运维无人机配备高精度红外及4K可视双相机，拥有航点巡航模式，可自动规划最优巡检航线，无需飞手，即可实现一键起飞、自动巡航/返航功能，运用计算机视觉识别技术实现光伏组件故障自动识别，采用人工智能AI技术，通过RTK双天线和4G/5G通讯，可支持APP智能控制和云端远程管理，基于智能算法和RTK高精度定位系统。有效提升光伏电站发电量3%-20%。光伏电站智能巡检AI诊断识别系统是为光伏应用专门研发的具有智能学习算法的高性能行业应用软件，包含数据管理功能、图像智能识别功能、故障定位功能、二/三维拼图功能、GIS地理信息系统功能。光伏巡检平台大体包括存储服务器软件、应用服务器软件、数据管理服务器软件、数据库服务器软件、流媒体服务器软件、三维服务器软件、Web服务器软件、航线规划服务器软件等，所有服务器软件部署于服务器中；其中应用服务器软件主要完成更加复杂的、耗费计算量的运算和业务，如图像故障识别、故障定位、报告生成、模型训练等，因此应用服务器软件单独部署在性能较高的服务器上；其他服务器软件可部署在另外的一台或多台服务器上。光伏无人机智能巡检主要功能1热斑识别功能根据光伏电站红外照片和可视照片，可自动识别出红外照片中的热斑状态，并在红外照片中标识出热斑位置。结合无人机采集到的可见光图像、热红外图像、EL检测图像，应用图像识别技术，开展电站缺陷识别。2故障点定位热斑照片信息生成GPS信息列表，智能诊断可识别出热斑位置后，并生成GPS信息列表，智能诊断平台可以将红外照片和可视照片一一对应显示，可导入平板电脑中，方便运维人员现场寻找热斑位置。3巡检过程可视化功能远程监控无人机运行状态，查看无人机的实时视频情况，实现云直播功能；云监控平台不仅可实现云直播功能，也可以保存每次的飞行数据、电站地图等信息。4自动生产巡检报告自动生成WORD、PDF等格式的巡检报告，内容包含但不限于巡检情况、智能识别结果、总结和建议等内容。5自主飞行巡检光伏无人机巡检可根据划定路径，建立飞行区域，实现自主飞行，可避免人为干扰。2.3.6场站侧机器人巡检系统光伏产站智能巡检机器人系统以智能巡检机器人为核心，整合机器人技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、模式识别技术、导航定位技术以及物联网等技术，专门针对升压站环境所设计的智能一体化巡检系统。它不仅能够实现电站全天候、全方位、完全自主的智能巡检，而且能够有效降低工作人员劳动强度，降低电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，为无人值守光伏电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障。采用智能巡检机器人系统进行光伏电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能电站巡检技术的发展方向。结合智能机器人本地监控系统和通信系统，运用最新的最先进的技术对全厂的设备、仪器仪表进行巡检和读数。同时通过不断的自学习，提高识别能力。光伏电站自动巡检系统应用于升压站区域、一次仓设备巡检、二次仓设备巡检。可实现对这些区域的智能化自动巡检。拟计划在本项目配备一套轮式巡检机器人，在二次舱配备一套挂柜巡检机器人。机器人智能巡检主要功能1表计识别仪表识别是轮式智能巡检机器人系统的核心功能之一，通过机器人自身携带的可见光摄像机，完成视频图像的数据采集，通过自主开发的高精度图像识别算法，对视频数据进行智能分析处理，识别图像内容。2红外测温利用自身携带的红外热成像仪对站内电力设备温度数据进行采集，然后将采集的数据进行分析，进而诊断出致热型设备故障及热缺陷，触发相应报警。红外测温功能包括红外普测、精确测温、遥控测温等。3音频分析轮式机器人自身携带的环境监测模块，具备监测环境中的有害气体、温度、湿度等环境信息。机器人实时采集的环境信息及时传输到控制中心，为操控人员提供现场环境信息，当监测到有害气体超标时，系统将进行报警，以提示运维人员及时处理。4自动生成巡检报告自动生成WORD、PDF等格式的巡检报告，内容包含但不限于巡检情况、智能识别结果、总结和建议等内容。5自动巡检机器人的自动巡检功能使其能够自主完成覆盖区域的巡检工作，具有高度自动化和智能化的特征，从而代替人工巡检。自动巡检的模式主要有：全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义巡检及人工控制巡检等，各种模式支持互相切换。机器人能够按照事先设定的巡检模式完成任务，按照既定的规则完成巡检工作。6微气象站采集在变电站场景中，由于其高压高电流强磁场的特殊性，在大雨等恶劣的天气下，容易对巡检机器人以及其巡检任务产生较大的影响，在这种情况下，我们需要在现场的巡检系统中加载输电线路气象在线监控系统，也就就是户外微型气象参数采集站，该采集站的微气象传感器不同于一般传感器，它属于多参数测量设备，能够采集变电站四周的风速、风向、温度、湿度、大气压力、雨量等参数7自动定位、导航和避障轮式巡检机器人采用了目前最先进的导航方式，3D激光雷达+SLAM的定位导航技术。在不具备周围环境信息的前提下，让移动机器人在运动过程中根据自身携带的激光雷达对周围环境的感知进行自身定位，同时增量式构建周围环境地图。8远程通讯通信系统采用无线数据网络传输技术，在巡检范围内实现无线网络的无缝隙覆盖。采用2.4G无线加密通信网络。可实现远程通讯和操作功能。四、项目的技术方案（一）技术路线及设计图；1总体架构技术路线设计XXXX智慧新能源项目包含两部分建设内容，一是开展区域一体化智慧新能源平台，实现受控新能源产站智慧化功能统一平台部署。二是在新能源场站开展基于边缘计算的智能化系统部署。一体化智慧新能源平台采用统一部署，其他场站接入建设方式，新能源场站智能化系统单独部分，通过数据平台实现功能与数据融合方式。图：总体业务架构图XXXX智慧新能源项目数据源来自集控中心三区，通过集控采集的数据建立数据平台，提供智慧化应用的数据，在集控中心三区利用超融合平台实现数据平台和智慧新能源一体化平台部署。智慧新能源一体化平台采用统一平台部署方式，接入全部新能源场站的智慧化应用，同时融合新能源场站新建的智能系统。实现数据和业务融合功能。新能源场站智能系统的建设，包含安全管控类如人员定位、边界防护、火源侦测等；同时包含智能巡检、无人机巡检、机器人巡检等系统部署。部署的原则基于边缘计算的子系统，必须在场站侧实现边缘计算功能。新能源场站侧边缘计算的系统同时将计算的结果上传至集控侧数据平台，通过大数据平台实现功能和业务融合，在一体化平台上部署智慧化应用功能。2智慧新能源一体化平台技术路线设计XX新能源智慧光伏项目，拟研究并建设一套基于全息实时数据采集、分析的一体化XX新能源智慧新能源一体化平台，提升电站对设备数据的有效提取、共享和分析水平；同时基于数据服务、利用物联网、大数据分析等相关技术，建设设备故障智能预警、智能巡检、安生系统联动等智慧应用，以辅助电站生产及管理人员快速、高效的对电站生产计划、运行管理、事故处理及日常运维等进行决策分析，进一步保障电站安全稳定运行。系统采用分层架构的优势将更利于系统的业务扩展和分布式架构，可快速基于系统之上进行业务需求的持续集成及二次开发，以最少的代价部署上线新的业务模块和功能，进一步提高开发效率、缩短开发周期、减少运维成本。图：一体化平台业务与技术架构智慧新能源一体化平台建设满足电力监控系统安全防护相关规定，部署找在实现生产管理大区，与其他系统实现安全隔离；安全性设计采取有效的身份鉴别、访问控制、安全审计、抗抵赖、软件兼容和资源控制措施，增强监控中心的安全防护能力。顶层设计，创新先进系统建设理念是站在发电企业战略发展的高度，力求高起点、高标准，满足发电企业复杂应用及发展需求。在建设中充分借鉴国内外现代企业最新技术成果及管理创新成果，采用国内外先进的计算机技术及信息技术，着力打造精品工程。统一标准，数据融合按照司统一编制数据采集标准、建设和验收技术标准、招标文件技术标准，满足现有与将来公司集中部署的相关系统接口、数据及业务流程集成融合要求及标准，实现公司及基层单位信息化管理纵向贯通，横向协同。提高数据融合能力，通过大数据应用提升人员决策分析能力。统一应用，业务驱动智慧新能源平台建设技术性强、牵涉面广、新理念多，需要从讲求实效出发，围绕安全生产管理的需求,充分考虑当前及远期各业务层次、各环节数据处理的便利性和可行性，认真消化理解实际需求和技术难点，精心组织技术关键环节研讨和实施方案审定，通过严谨细致的基础工作，保证实施的方案实用性强、性价比高、引领性好，能够取得实实在在的效果，切实满足业务需求。统一模式，多级协同平台系统建设充分发挥责任主体的作用，满足各级单位对系统的诉求，尤其是其他新能源站的业务诉求。要将系统建设成为新能源站的工作平台，既解决了基层单位的实际问题，通过对大量数据的分析应用，形成了解和指导基层单位工作的决策依据。智慧新能源项目选用当前流行的B/S结构体系,作为应用软件系统开发的核心技术一体化集中平台部署方式。五大功能集中统一部署，实现智慧化应用一体化平台在统一规划、统一设计基础上，达到统一用户界面、统一操作规程、统一操作风格。保证系统项目在未来5-10年的系统增补、完善、扩充，保证技术上的先进性。平台采用分层架构的优势将更利于系统的业务扩展和分布式架构，可快速基于系统之上进行业务需求的持续集成及二次开发，以最少的代价部署上线新的业务模块和功能，进一步提高开发效率、缩短开发周期、减少运维成本。各指系统采用采用独立建设的的单元方式实现。3新能源数据平台技术路线设计为保证XX新能源智慧数据资源的长效可持续管理和开发利用，实现公司信息的横向集成、纵向贯通，满足智慧新能源业务功能数据应用要求，并提供外部系统使用。通过数据平台的规划，为数据资产的管理提供了切实可行的方案，通过明晰数据分类、统一数据分布、推进数据标准一致、统一数据分析口径，达到提高数据共享能力、提高数据质量和保障数据使用安全的目的。数据管理对象主要包括指标数据、业务数据、主数据和元数据。指标数据是指包括指标考核数据及业务监控关键数据。业务数据用于描述在某一个时间点上业务系统发生的行为，记录业务事件，如客户订单、投诉记录、采购申请等。主数据是描述核心业务活动属性的数据，在企业内跨越各个业务部门被重复使用，比如客户、组织机构、核算科目、资产信息等。元数据用于描述特定数据对象的特征和用途，包括业务元数据和技术元数据。主数据作为公司重要的数据资产，为业务数据与指标数据应用提供服务。业务数据包含所有的核心业务活动情况，为指标数据提供支持。元数据对指标数据、业务数据与主数据的特征和用途进行描述，规范数据的标准和使用。图：新能源数据平台应用新能源智慧光伏数据采集满足系统实时数据采集、其他业务系统关系数据采集、手工数据录入以及数据跨网闸远距离传输。同时在设计数据采集与传输过程中重点考虑四个方面的内容：一方面要考虑不同数据源的适应性，以满足不同厂商设备的数据接口和不同关系性数据库数据接口需求；一方面要考虑数据采集的频率、数据精度取舍；一方面要考虑数据在传输过程中的安全性、稳定性、传输效率、故障或异常容错等；另一方面要考虑数据在采集传输过程中的准确性。图：新能源数据平台架构4设备智能诊断预警功能技术路线设计设备智能诊断预警功能是利用集控中心生产实时数据，建立预警分析模型，实现光伏组串智能预警分析、逆变器和箱变预警分析功能图：智能巡检系统应用架构（1）光伏组串能预警诊断智能I-V诊断系统是基于大数据的I-V诊断算法，通过故障精准定位，实现光伏阵列、汇流箱、逆变器等核心关键设备的诊断。系统提取逆变器、汇流箱、光伏支路异常条件下的特征，建立故障诊断模型，并以机器学习为依托，结合大数据挖掘机AI识别算法，来确认光伏组串的故障类型，实时分析诊断逆变器、汇流箱、光伏支路发电异常，快速筛查出低效运行设备，从而辅助管理者有计划地执行巡检和消缺工作，提升巡检和消缺工作效率。实现光伏电站组串设备的实时诊断，支持报警设备故障详情分析，判断故障类型、给出故障原因分析和处理建议。光伏组串的伏安特性与经典单二级管模型类似，电流/电压之间关系，可采用如下经典公式表示：上述公式中，各关键点性能参数解释如下：I：光伏组串工作电流；ILIo：二极管反向饱和电流；n：二极管理想因子；V：光伏组串工作电压；Rs:光伏组串串联电阻；q：单电子电量；k：玻尔兹曼常数；T：热力学温度智能IV诊断功能特性的迭代及演进，以光伏电站中海量光伏组串数据为基础，结合经典二级管模型，深入学习光伏组串在电站应用场景中可能的故障失效模式，针对光伏组串不同的失效模式，建立对应的故障识别及诊断模型，并实现故障识别模型的迭代升级；逆变器将采集的IV曲线上报给管理系统的IV故障识别算法模块，IV算法模块以当前故障识别模型，判断组串是否存在故障。（2）逆变器预警诊断逆变器的故障预警功能，通过逆变器运行数据,集合历史数据、同类型组串数据环境数据进行大数据分析功能，同时分析光功率预测系统和制造数据，结合缺陷、试验测试和和红外诊断的综合方式，实现逆变器故障预警，尤其是针对组串式逆变器故障预警功能。逆变器按照本身运行模式，接受逆变器故障代码进行全面分析，根据代码类型判断故障类别，按照厂家提供的故障处理方案，实现分故障类型的故障处理指导方案。故障触发时根据故障编码类型推送缺陷处理指导方案。（3）箱变、变压器预警诊断箱变设备故障预测是通过设备生产数据和历史数据，基于多维趋势分析的数据基础，通过挖掘设备故障机理的交联耦合关系，借助深度数据挖掘技术，查找设备故障特征数据，借助设备工况分析数据、日常运维数据、制造安装数据和行业标准，动态计算设备由缺陷向故障转化的概率，预测设备某部件发生故障的可能性，提前向可视化展示界面、推送预警消息，提前消缺，防范重大设备风险。并可自动生成诊断报告。箱变设备故障预测分析，是利用生产大数据分析和挖掘功能，通过识别分析主设备生产历史数据，建立主设备的关键监测指标，量化指标变化趋势，对设备运行趋向工况劣化分析。设备运行工况分析模型，依靠水电生产的专业知识，建立设备可靠有效的分析模型，分析设备关联数据指标，通过时间维度、环境因素、异同工况的实现设备的运行工况劣化趋势分析。防范重大设备风险。并自动生成预警诊断报告。.图：变压器类预警模型5无人机巡检功能功能技术路线设计无人机智能巡检系统通过无人机技术、视频传输技术、图像处理分析技术等多个技术的创新应用，实现光伏组件由异常情况引起的热斑问题进行分析、定位、处理。通过该系统的建设，切实提高光伏电站运维巡检效率，降低成本，推动电站的智能化运维建设。无人机搭载可见光、红外摄像机，主要用于光伏区的可见光巡视、红外成像和光伏场区组件全覆盖巡检，可按照指定的预设航线执行巡视任务，完成数据采集并上送，同时具备飞行状态、任务进度等数实时交互及无人机的存放管理、电能管理系统软件采用场站集中式部署和站端分布式部署。提供图形化界面和系统应用与用户进行实时交互，可以进行查看诊断结果、平台运维管理、报警信息查询、数据统计等操作。图：光伏组件无人机巡检业务图：无人机巡检应用图6机器人巡检技术路线设计本项目以变电站、一次仓、二次仓巡检机器人系统以巡检机器人为核心，集移动视频巡检、红外测温、环境监控、数据智能分析等功能于一体，实现对巡检区域设备的实时监控、数据分析管理。巡检机器人系统由软件系统、供电系统、通信系统、机器人本体及其他相关设备组成。变电站轮式巡检机器人采用的是轮式巡检机器人，机器人的主要部件包括：四轮八驱运动底盘、控制版、电动折叠臂、旋转云台、高清摄像头、红外摄像头、环境传感器、3D激光雷达、音频传感器、炫彩状态灯等。机器人本地软件控制系统全部运行于机器人内置的高性能ARM架构工控机上，采用模块化分层设计，架构清晰外部接口齐备。驱动层负责机器人的运动控制、各传感器的接入与数据采集；业务层负责机器人状态监控、任务调度、图像识别、巡检数据的汇总分析、告警判断等业务逻辑处理；应用层采用B/S架构，实现跨平台统一的用户交互，同时提供API接口可与外部系统的数据交互。图：机器人巡检架构图图：机器人巡检示意图技术创新点，关键技术和解决方案；1智慧新能源一体化平台实现新能源智慧化一体化平台部署方式，杜绝单一系统，要求所有的智慧化应用在统一平台上实现业务开放和应用，实现与安生系统业务融合，统一部署智慧光伏和智慧风电应用业务。符合集团公司数字XX平台融合的要求。同时新能源智慧化一体化平台满足XX新能源公司现有场站容量全接入，设计总装机容量5GW。新能源智慧化一体化平台采用B/S架构，作为应用软件系统开发的核心技术一体化集中平台部署方式。实现智慧化应用一体化平台在统一规划、统一设计基础上，达到统一用户界面、统一操作规程、统一操作风格。保证系统项目在未来5-10年的系统增补、完善、扩充，保证技术上的先进性。新能源一体化平台系统建设采用整体规划、总体设计、分布实施的战略性手段，系统可随客户需求扩展，数据采用由粗到细、由整体到局部的展示方式，软件操作简单，界面友好且操作便捷。建设工业互联网大数据平台，易于组态、易于使用、易于扩展，接口软硬件完全满足安全生产、综合办公、集控中心的需要，系统经升级完善并最终建设成为高创新能源智慧企业的统一整体。利用先进实用的集成化平台化人性化设计理念进行设计开发，保证数据高度共享统一、操作灵活高效、数据源唯一性、相应指标自动生成，实现智能管理现代化和自动化。新能源一体化平台采用通用模块和个性模块结合方式，将通用部分采用通用开发部署方式，个性化模块独立部署方式，同时借助集控中心一体化平台部署方式，实现统一部署。平台业务架构规划的主要思路是分析应用域的业务支撑特点，总结应用系统划分要点，结合同类行业经验给出应用系统划分的标准原则后在应用域规划的基础上，对各应用域下的应用系统进行系统功能定义、给出建设策略要点。智慧新能源一体化平台具有以下主要技术特性：模块化设计遵循模块内高内聚、模块间低耦合标准，基于小模块、大构件思想。每个单独的功能点独立封装功能模块，根据业务实际特点进行功能模块组合成完整的业务模块。分层设计数据层、业务层、界面操作逻辑全部分离，采用MVC标准封装，界面根据实际业务的情况可实现WEB、与窗口程序、小型FLASH、Silverlight等；业务逻辑以服务方式提供，复用性高，系统部署更加灵活；数据层采用成熟的OR-MAP技术，实现数据层的组态建模管理。SOA架构设计基于面向服务体系结构的企业应用集成技术，将资源与业务功能暴露为服务，服务以标准化结构构建，实现资源共享和系统之间互操作性，支持新的应用快速以服务形式加入已有环境；基于XML数据交换格式，满足数据资源共享。2新能源数据平台智慧新能源数据平台应满足新能源智慧化应用数据源要求，实现生产类和管理类数据全部采集，实现数据融合业务应用。数据平台数据进行数据标准化。包含数据采集、清洗、储存、共享等全过程数据治理过程，数据服务平台建立打破原有系统封闭、隔离，实现数据高效的设备集成模块、强大的数据处理引擎、开放的开发环境工具、组件化微服务架构必备条件。数据平台数据标准化应满足数字XX和XX公司数据标准要求，为后期XX公司大数据平台和数据湖提供数据入湖，避免重复性建设。数据平台应选用国产自主化主流数据库，满足实时数据、历史数据和非结构化数据存储要求，支持AI工具调用，易于建立大数据分析模型。数据平台数据的容量本期大于100万点，可扩容至1000万点。XX公司新能源数据平台应具备统一计算调度管理及算法跨语言集成能力，实现统计计算以及AI算法的统一集成。为保证XX新能源数据资源的长效可持续管理和开发利用，实现公司信息的横向集成、纵向贯通，满足智慧光伏业务功能数据应用要求，并提供外部系统使用。通过数据平台的规划，为数据资产的管理提供了切实可行的方案，通过明晰数据分类、统一数据分布、推进数据标准一致、统一数据分析口径，达到提高数据共享能力、提高数据质量和保障数据使用安全的目的。数据管理对象主要包括指标数据、业务数据、主数据和元数据。指标数据是指包括指标考核数据及业务监控关键数据。业务数据用于描述在某一个时间点上业务系统发生的行为，记录业务事件，如客户订单、投诉记录、采购申请等。主数据是描述核心业务活动属性的数据，在企业内跨越各个业务部门被重复使用，比如客户、组织机构、核算科目、资产信息等。元数据用于描述特定数据对象的特征和用途，包括业务元数据和技术元数据。主数据作为公司重要的数据资产，为业务数据与指标数据应用提供服务。业务数据包含所有的核心业务活动情况，为指标数据提供支持。元数据对指标数据、业务数据与主数据的特征和用途进行描述，规范数据的标准和使用。XX公司数据平台测点标识编码应满足工程建设和运行维护的相关规定，每一个被标识对象的标识应符合全站唯一的原则，并可从标识追溯其功能、逻辑位置、物理位置，并参考GB/T50549、GB/T35691的光伏电站编码规则，对光伏数据进行统一编码。XX公司数据平台采用分布式数据库部署方式，数据架构整体框架主要由数据管理对象，数据管理体系和数据管理平台三大部分组成，它将企业各应用系统的数据都纳入这个体系中进行规范化管理。其中，数据管理对象包括指标数据、业务数据、主数据和元数据。数据管控体系是通过管控组织、管控流程和管控工具三项措施，规范数据标准、提高数据质量和保证数据安全。数据管理平台是整个数据架构的基础，采用传统数据仓库与大数据平台双速的模式，提供从数据采集、数据存储到数据处理的技术平台，为基本数据应用以及基于大数据的高阶应用提供支撑。XX公司数据架构整体框架主要由数据管理对象，数据管理体系和数据管理平台三大部分组成，它将企业各应用系统的数据都纳入这个体系中进行规范化管理。其中，数据管理对象包括指标数据、业务数据、主数据和元数据。数据管控体系是通过管控组织、管控流程和管控工具三项措施，规范数据标准、提高数据质量和保证数据安全。数据管理平台是整个数据架构的基础，采用传统数据仓库与大数据平台双速的模式，提供从数据采集、数据存储到数据处理的技术平台，为基本数据应用以及基于大数据的高阶应用提供支撑。3从数据融合到业务融合的应用XX公司数据平台实现了生产数据和管理数据融合应用，并采用大数据AI工具方式，通过数据建模的方式，实现业务融合。数据平台应能够对数据采集来源、计算关联模型、数据调用等进行血缘管理，数据平台应具备统一计算调度管理及算法跨语言集成能力，实现统计计算以及AI算法的统一集成。项目建设（施工）方案；项目建设（施工）方案将严格执行集团公司施工方案执行，并依据项目总体进度工期所约定的工期目标，在确保项目质量和安全的原则下，控制项目进度，制定《项目进度计划》，包括里程碑计划、总体进度计划以及阶段工作详细计划，依据《项目进度计划》定期对项目进度跟踪检查，及时对可能发生的项目延误进行分析，并提出相应对策，向客户通报项目进展情况，提交进度报告，及时解决相关问题，确保项目如期进行,根据要求提交《项目进度计划》、《项目进度报告》、《项目评审报告》、《里程碑各节点》。项目建设（施工）方案包含项目实施管理、工期进度及保证措施、质量保证措施、施工组织管理等多个专项方案。将按照集团公司相关要求编制专项方案。总体建设（施工）方案进度如下：序号任务名称开始时间(第*周)结束时间(第*周)持续时间(共*周)工作内容及主要成果1项目启动111项目立项并正式启动2实施计划确认221制定项目实施计划客户确认项目实施计划3业务需求分析342项需求调研、需求分析编写项目需求说明书，并请业主确认4总体设计与评审551系统分析设计6一体化平台、数据平台系统概要设计672编写系统概要设计7一体化平台、数据平台系统详细设计8114编写系统概要设计8系统设计确认、中期评审12121平台、数据设计确认9设备采购297设备采购、到货到货验收10硬件集成实施8157现场硬件设备的安装调试12智能巡检系统102010智能巡点检管理无人机巡检机器人巡检12设备预警系统12186预警模型预警数据测试报警状态设计能效计算16试运行485912六大主题分析18模板、技术数据准备485912数据初始化、流程初始化、权限初始化19内部测试6063420系统初验6465221系统试运行668520试运行5个月22用户培训666941个月培训23竣工验收86872竣工验收通过后，系统进入质保期五、软硬件设备表1.硬件设备一栏表序号设备、材料名称型号规格单位数量单价总价项目合计投资一硬件设备1集控侧平台设备1.1数据库服务器基于集控中心已建三区超融合平台台21.2应用服务器基于集控中心已建三区超融合平台台21.3采集服务器基于集控中心已建三区超融合平台台11.4主交换机1U固定接口交换机，交换容量≥2.56Tbps，包转发率≥480Mpps，24个1/10GSFP+端口，扩展插槽≥1个，配置万兆多模SFP+模块10个。支持分布式设备管理、分布式链路聚合、分布式弹性路由、支持通过标准以太网接口进行堆叠，包含3年硬件保修和3年软件升级服务。台11.5防火墙1U固定接口防火墙，2个GEWAN，8个GECombo，2个10GESFP+,1个交流电源，包含3年硬件保修和3年软件升级服务。台12场站侧平台设备2.1巡检应用服务器2U机架式，配置2颗国产X86/ARM处理器，单颗处理器可提供≥32个vCPU，主频≥2.5GHz，配置256GBDDR4，配置系统盘≥2×480GSSD、数据盘≥4×8TSATAHDD，支持热插拔，配置≥2×GE端口，配置冗余电源、冗余风扇，包含3年硬件保修和3年软件升级服务。台12.2主交换机1U固定接口交换