场站微电网综合运维平台 V1.1

青岛高校信息产业股份有限公司智慧能源和数字双碳的产品研发和系统集成服务商场站微电网综合运维平台目录新能源发电发展现状新能源发电企业运行问题、痛点有效支撑—场站微电网综合运维平台新能源发电发展现状中央提出“30.60-碳达峰、碳中和”目标拉长长板，持续提升新能源全产业链优势到2030年，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右传统能源企业面临历史性变革电价下调，平价竞价上网竞争压力亟待降本增效提高光伏发电竞争力亟待场站高效、智能、数字化运维运行问题、痛点场站安全管理粗放，由于关断问题、漏电、故障等造成火灾及触电安全隐患多。场站故障或事故发现不及时，且难以定位故障点。场站电站分布区域广，电站监管、运维主要依靠人工，存在效率低、成本高等问题。场站数据应用深度不足，效益提升无从下手，管理层决策分析和KPI考核缺少支撑。新能源场站运行过程中存在着以下问题、痛点;构建一个场站微电网综合运维平台，实现场站数字化管理、智能化运维，从而提升新能源场站的安全性与发电量，成为企业数字化转型以及新能源产业升级的重要措施。场站微电网综合运维平台

场站微电网综合运维平台基于物联网、数字孪生、大数据、云计算等新一代信息技术，对太阳能光伏发电和风力发电、储能的实时运行信息、报警信息进行全面的监视，并对分布式能源进行多方面的统计和分析，实现微网优化调度、经济运行。

能源曲线对分布式能源发电情况可视化追踪，预测发电量与用电量

能源分析能耗与效益分析、微网经济运行、产用能异常告警分析

异常报警提高信息传播效率，提升整体智能水平

综合监控微网设备组态建模，对光伏、储能、充电与负荷进行监视、拓扑分析

能源统计多维度用能分析，多角度产能比对，深挖数据价值，为能源优化分析提供支撑

能源优化通过发电预测、负荷预测，制定经济运行策略运营生产监控目标集团总部区域（…）集中管控、综合对标总部通过集控平台全程监管各类项工作、人员、物资，并通过大数据库、数字孪生和机器学习，对标和分析，合理制定发电计划调度随访、高效执行场站接受总部和区域下达的工作计划和工作要求，结合场站实际运行情况，制定场站工作计划，并实际上传工作进度、生成数据信息资源调配、流动检修区域接收总部计划和电站需求，结合能效集控系统的数据信息，多维对标，实时安排人与物的最佳调配各场站及光伏区自动化及监控系统A地区B地区C地区D地区E地区…精准定制针对集团组织结构与管理需求量身设计开发，实现总部-区域-电站远程互动，简化对接流程，提高质效数智赋能机器学习赋能软硬件一体化精准、高效、可靠、低成本全程数字驱动，少人值守，降本增效场站微电网综合运维平台数字孪生大数据AI机器学习全集团一张图运营战略分析安全预警管理科学运维提效系统特点多维方式数字孪生AI算法针对新能源发电特点，研发光伏发电和风力发电状况相关性分析以及设备状况离散性分析，定位低效设备，挖掘设备潜力。面向集团公司用户，分为手机端，PC端和大屏展示端。利用数字孪生技术，融合多源数据与三维虚拟模型，构建三维可视化运维模式。成熟平台基于成熟的自研软件平台，以实现物联网采集、大数据智能分析，方便扩展。核心功能—场站运营（光伏）集团全局视角，综合多维度展示场站运行、运营效益情况。三维可视化全景地图远程监控各场站最新状态集控大屏电站发电情况电站碳排放情况核心功能—场站运营（风电）集团总部中心可以根据全国和不同省份查看所有风场的具体的所有运行状态数据。指挥中心可以控制每一台电机的振动、温度、压力、流量、风量、电压、电流等，AI预测，控制操作等。风机发电量的可视化展示风机的运行状态、风场环境工况集控大屏风机预警和报警提示风机的发电效率评估利用数字孪生技术1:1还原真实电站场景，自由漫游与交互操作，实现生产运行和设备状态的监测、预警，及时发现隐患。核心功能—数字孪生（电站）三维数字模型实时数据汇聚运行态势监测数字孪生基础，对光伏电站的物理实体及场景进行三维建模。利用物联网技术，完成电站运行、环境等数据采集、汇聚到云平台数据绑定到数字孪生场景，实现电站生产运行和设备状态的监测、预警，综合把握电站运行态势。核心功能—智能运维设备性能报表对场站故障信息进行汇总统计，包括故障次数统计、所属电站、设备品牌等让场站运维简单高效，实现精细化运维故障报警任务派发承接任务现场记录故障处理故障消除核心功能—智能统计分析生产指标分析经济效益分析统计并汇总所有场站的主要运行数据，并按年、月进行经济效益分析、并对场站收益情况进行排名统计分析所有场站生产指标情况，包括生产指标和经济指标，并展示各场站排名情况等多模型、多参数、多算法对标体系动态建立标杆指标与对标分析核心功能—能效分析与决策支持利用数学模型，以数据为基础，分析、对标场站、设备运行状况，提高运行效率。创新助力提升实践010203040506发电效率分析发电各环节效率分析，电站效率分析主设备运行分析逆变器、光伏组串效率离散性分析发电量预测建立天气季节模型，预测发电量电能质量监测仿真计算，进行谐波治理运营指标与效益电站KPI，碳排放与效益分析07新站优化支撑对照运营数据，对新站选址、设备选型等进行优化支撑核心功能—移动APP移动APP，将场站主要生产数据、重点关注指标，通过手机APP展示；同时，结合场站运营维护体系，将运维任务通过APP与PC端深度结合。电站数据随时看运维任务随时办重点指标随时查核心功能—智能运维-清洗机器人光伏板的清洗是一项大工程，耗时耗力，采用机器人可以节省大量费用，为企业节流。功能介绍优势特点清洁效率高，力度大，组件“零损伤”地面光伏电站年均发电量提升>5%分布式光伏电站年均发电量提升>10%可定制需求自备电源安全持久轻量化设计操作便捷单机高效清洁智能运维清洗机器人核心功能—智能巡检无人机功能介绍优势特点降低人工成本，提升巡检效率不受地形限制，可在多种地形条件下使用视频清晰，如亲临现场红外成像巡检，及时发现故障智能巡检无人机远程摄像无人巡检可见光巡检检查外观适用场合多覆盖广泛红外成像检查故障应用场景—光伏巡检（无人机）（1）现场勘查：无人机搭载可见光相机，首先对工厂进行基础勘测。（2）自动航线巡检：无人机搭载热红外相机，地面站自动规划飞行航线，采集红外数据；（3）软件分析处理：将无人机采集的红外数据上传软件进行处理分析，生成热红外温度信息概况图，直观的呈现出测区热斑分布情况，同时定位出光伏组件热斑的具体位置。通过无人机智能航线飞行，采集可见光、红外热成像温度数据，软件智能分析处理后得到的热斑位置图，以及标注出热斑温度的位置图,如图所示，其中位置图呈现的方向和地图一致（上北下南左西右东）。热斑效果图-1热斑效果图-2应用场景—风电巡检（无人机）定位机舱轮毂1）确定风机朝向角度，无人机飞至该风机正前方安全距离100m处。2）向机舱轮毂慢慢逼近，并通过视觉算法定位轮毂中心。3）识别出轮毂中心的圆形，保证无人机在轮毂正前方逼近。1）确定叶片分布，完成自动规划无人机航线。自动规划无人机航线风电静态巡检应用场景—风电巡检（无人机）0201无人机在叶片的正背面停留3个点位，采集完成三个叶片的部分照片安全距离检测03无人机自动飞至常态作业时风机轮毂的正前方40M处，激光雷达检测两者距离保证安全飞行；激光仪触发相机，风机叶片切割激光测距仪射线后，在毫秒内对相机进行拍摄触发，获取高清图片。自动拍摄叶片照片采集风电动态巡检应用场景—风电巡检（无人机）AI识别叶片边缘，智能控制无人机航迹，同步识别可见光和红外两种缺陷，安全距离下通过变焦/变倍拍摄确定隐患。高清变焦拍摄高清红外拍摄S300搭载四光云台，具备2000万像素、18倍光学变焦能力，清晰获取风机毫米级裂缝隐患数据S300搭载1K红外云台，具备1280*1024的红外像素、8倍变倍能力，远距离也能够拍摄清晰的红外影像。风电动态巡检核心功能—基于声发射的风机主轴轴承状态监测故障诊断故障量化传感器安装风力发电机组情况工作条件恶劣、温度和湿度变化较大重载、受载情况复杂、交变载荷低速旋转（5-14r/min)振动监测对超低速旋转设备失效创造的价值：1）维保项目成本评估依据；2）激活呆滞物料；3）优化了主轴承的运输和存储工艺；严重故障平台收益总体上掌控场站发电过程，合理制定建设规划和发电计划。掌控现场态势各电站的运营差异化分析，提高管理水平，降低管理成本。优化运营方式同类设备的差异化分析，及时发现设备运行问题。提高设备利用率挖掘生产潜力标杆指标的建立，以对标方式挖掘生产潜力，提高发电效率。优化场站建设对新站的选址、设备选型、管理、资金投入等提供参考、优化决策。提升碳资产管理为集团提供统一框架下的绿电与碳资产的管理抓手。宏观监控指挥界面，各业务数据图层，包含以下单元：综合数字孪生、GIS地图、综合能源供给、给排水、公共安全、生产安全、视频、气象、自然灾害监测预警、舆情监控等。核心技术——高信数智平台PlatformFoundation——Technologyarchitecture核心技术—智能AI算法对于能源生产、能源消耗、碳排放数据、重点设备，除了三维专题场景展现，平台应用AI智能算法持续进行供能、用能预测、优化，进一步提高能源效率、降本增效。管理节能管理节能是通过能源管理系统发现节能的机会，并通过管理手段将能耗降下来的一种手段设备节能设备节能是一种单个设备节能的方法，加装变频器，或改变设备的结构，达到单个设备节能的目的工艺节能通过改变生产工艺而达到节能的目的，工艺节能是一种常见的节能方式。优化节能也称为数据驱动节能，即多设备组合、负载可变、利用人工智能算法对原有的控制系统进行优化的一种新的节能方法参数3参数2参数4参数5建模学习优化保证质量降低电耗提升效率参数2参数1核心技术—IoT平台、智能模组4GCAT1、5GNB-IoT终端表计IoT平台海量连接分布式集群机制支持电信级海量设备的大并发量接入。数据存储采用分布式结构，提供完备的数据接口和多重保障机制。能力输出汇聚短彩信服务、位置服务、视频服务、公有云等核心能力，提供开放API接口，缩短终端与应用的开发周期。信息分发将采集的数据通过消息转发、短彩信推送、APP信息推送方式快速告知业务平台、手机、APP客户端，建立双向通信的有效通道。智能电表大口径水表智能水表5G/NB-IOT智能终端多路表生产控制系统PLC控制系统信息