新能源光储一体化场站智慧化建设方案

新能源光储一体化场站智慧化建设方案二〇二三年二月

目录1项目概述 页项目概述当前行业现状随着能源结构转型和电力体制改革不断深入，我国可再生能源发电行业快速发展，可再生能源装机容量和发电量持续增大。在利好政策和行业发展趋势推动下，各发电集团积极提出“大力发展新型能源”的发展方针，“十四五”期间新能源将成为电力机构的主力军。同时，在新能源发展过程中也面临着极大的考验，在能源结构大调整的背景下，项目投建主体专业水平参差不齐，如何保证投建项目安全、稳定、高效运行，降低能耗和设备损耗，提升能效和能源销售收入，最大化投资回报率和客户满意度，已经成为新能源场站的核心关注点，智慧场站的建设也逐渐成为各发电企业的竞相探讨的热点之一。未来发展趋势调研与分析表明，目前新能源项目的管理模式依旧是传统的“烟囱式”、“被动式”管理模式，这种管理模式依赖于场站运维管理人员的责任心、主动性，无法形成至上而下的数字化管理模式，容易产生安全管理、生产管理、运维管理的信息孤岛。通过对本项目的研究，将彻底改变新能源场站“烟囱式”管理模式，解决当下行业普遍存在的管理痛点：诊断痛点当前行业内主流监控系统还是以监视和控制为主，无法实现通过算法的智能诊断、智能告警快速有效识别故障，依赖运维监盘人员进行系统遍历巡视进行问题发现，无法快速识别不发电、亚健康设备。安全痛点当前行业内新能源场站的安全管理，主要还是以定式检修、人工巡检结合传统视频监控来实现安全的管理，对设备安全、人身安全的隐患无法提前识别。巡检痛点当前新能源场站的巡检主要依赖于人，巡检的全面性、准确性、及时性无法得到有效保障，需要借助智能化的巡检手段来实现“机器换人”，提升巡检准确度、及时性的同时，提高了巡检效率。未来，新能源行业将处于强竞争的市场环境中，新能源场站的智慧化建设已经成为国内外能源工程投资建设单位竞争力的重要组成部分，整体智慧化水平明显呈现出水涨船高的趋势。不管是公司自身战略落实和管控能力提升的紧迫需求，还是头部竞争对手在智慧化建设上取得的领先成绩，都对下一阶段新能源智慧化建设提出了更高的标准。因此，在竞争要求比较高的客观条件下，新能源智慧化建设需要取得更大的加速度，以智慧化支撑新能源远期战略目标的实现。项目基本情况xxxx本项目电站环境复杂、设备种类众多，分布广泛，传统的运维模式，信息化、智能化基础薄弱，人力运维成本较高，安全生产经营管理难度大，给运维工作带来巨大的难度和挑战。为有效支撑电站的运维管理，保障电站高效发电和安全运行，电站数字化、智能化的建设需求迫切。项目建设目标应用工业互联网技术、智能数字传感技术、大数据诊断技术、云计算平台技术等先进技术手段，实现智慧运行、智慧运维、智慧安全，将自动化与信息化深度融合，实现智能生产、高效生产、绿色生产、可靠生产、安全生产、经济生产，全力打造一流新能源绿色企业。实现电站智慧化管理包含以下方面：智慧运行：通过运用3DGIS数字孪生技术，运用比特管理瓦特的理念，实现1:1仿真电站，对电站生产、运维进行数字化、可视化、在线化全面升级，实现不同工种、人员、轨迹作业联动，动态跟踪，有效提升安全，精细化运维效率，助力科学决策和运营协同；同时应用大数据分析，优化预警、告警模式，强化设备监控，同时与云平台中心配合，实现“无人值班、少人值守”运行管理模式。智慧运维：通过智能巡检无人机、巡检机器人等设备，推行“机器换人”理念，大大减少维护工作量，有效控制人工成本。同时凭借智慧维护对故障点精准定位，实现故障、隐患及时发现、及时消除，大幅提升设备可靠性，提升电站发电能力。智慧安全：包含安全生产标准化、数字化工作票、视频安防火灾预警、人员智能头盔应用等。项目建设内容智慧光伏项目是夯实企业安全基础、保障安全生产稳定运行、提升发电效益、减少运行中故障率、实现精细化管理的必要手段，更是提高发电企业运行维护水平、降低人资成本、改善劳动条件、提高经济效益的有效途径。本项目建设内容包括以下内容:智慧一体化平台建设光伏电站数字孪生智能一体化系统需整合多个子系统，依托前端物联感知系统，构建基于场景物联的一体化管理应用平台，建立一套高集成、高智能的管理机制，满足统一配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等系统需求。智慧光伏以数字化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云平台、物联网为平台，以数字孪生技术为辅助，通过边缘计算、视觉识别以及源端感知等，以异构计算（包括计算能力、计算方法和计算层次）为核心任务，高效融合计算、存储和网络，通过“人-机-网-物”跨界融合，形成边缘+云端结合的全层次开放架构，实现不同层级的智慧，追求不断提升光伏智能化水平（包括智能感知、智能运维、智能控制、智能决策）的目标，完成更加友好、安全、高效、可靠的能源供应，同时兼顾网络安全和核心数据安全自主可控等要求。配备完整的软件平台、硬件设备及专业网络大数据中心化配置和建设。基本要求光伏电站智能一体化系统是顺应目前信息化技术水平发展、服务业主项目开展的架构平台。主要目标是强化新能源生产数据运行监测分析，建立规范化共建共享生产运行管理体系，推进新能源行业数据共享和业务协同，为决策提供及时、准确、可靠的信息依据，提高新能源生产的前瞻性和针对性。提供后期功能拓展功能和其他应用移植功能，便于新功能开发和旧业务应用移植。为后期电站的发展、扩建、改造等预留充分扩充功能。光伏电站数字孪生智能一体化系统彻底避免和解决了多系统部署的孤岛模式，系统设计内容完整和全面，具备以下特性：

1）先进性和前瞻性

系统建设采用符合集团未来发展趋势而适当超前的、先进的、开放的设计方案，在建设中则采用流行的、成熟的、先进的计算机软件技术、开发模式和管理方式。

2）实用性

系统建设采用统一规划的基本指导原则，充分考虑现有的基本资源（如硬件资源、虚拟化、平台IT框架、公共组件等），依托新能源大数据平台的建设目标、结合行业未来发展政策环境和趋势，从平台的定位、未来可能的业务场景、数据规模、人员等全方位综合考虑，注重平台建设后的实用性。

3）扩展性

系统软硬件及实时数据库建设满足近期装机容量，同时满足企业自身发展的需要，为今后扩充升级留有足够余地，以保护投资。同时，平台系统在未来应用需求增加时，能够满足系统功能的扩展。

4）开放性

作为专业的系统平台，具有良好的开放性，符合相关的行业标准，充分保障系统对其他应用系统的数据开放。

5）可靠性和稳定性

运用技术成熟、运行稳定的产品，在设备选型、网络设计、软件设计等各个方面充分考虑系统的软件、硬件等各个方面可靠性和稳定性。

6）安全性和规范性

系统的设计及研发应用均遵从国家、行业及集团公司有关标准规范。在平台的操作与输入系统中咨询信息化平台应基于大数据平台的系统架构开发，具备与大数据平台功能板块互相开放接口的能力，确保与业主公司监控与大数据平台接口的兼容性。其中包括功能设计、性能参数、结构设计、视觉效果设计、实施部署等方面的技术指标。除此之外需供一个友好交互界面，人机接口的程序部分，应设计为中文符号（汉字），其中包括显示器显示、图象显示和辅助显示应采用中文，记录和报告均应采用中文。平台架构设计平台架构图功能要求光伏电站数字孪生智能一体化系统采用“通用硬件平台+边缘操作系统+算法应用容器”统一框架，实现监测数据分析、设备缺陷主动告警、前端传感集中管理等功能。构建边缘计算算法，通过配置图像识别、故障定位、设备监控告警分析等算法，实现感知数据的就地分析与反馈，提升现场融合判断和计算分析能力。建设智能感知装备管理服务，对各类智能感知终端的运行情况、部署位置等进行监测，并实现智能感知终端的接入、控制、退出统一管理。建立电子档案中心，实现对各类文件、规章制度、学习资料线上管理。一体化系统示意图如下：同时，一体化系统具备交叉验证的多维度智能诊断功能。大基地幅员辽阔，单一的诊断手段可能会出现漏判或错判。例如以如下图场景所示，如果仅依赖于离散率飞行，就会发生误报，但如果同时采用离散率、掉串检测、无人机检测这三种诊断手段，就可以有效提升诊断的准确率。交叉验证示例关键技术1）三维图像重建技术通过处理分析无人机等巡检设备移动监测采集的光伏组件及升压站图像，提取图像特征点及描述算子，研究特征级数据关联方法，通过全局优化计算相机姿态；通过多视角立体视觉，研究稠密三维重建方法；面向光伏测量研究三维重建空洞弥补方法，设计选取合适的地标作为参考尺度，开发基于三维重建的光伏测量方法。光伏电站“无人值守”监测与监控系统融合技术建立基于物联网的采用先进定位技术，匹配现场复杂的环境，实现人员、设备等的实时定位与回传数据；将光伏场站进行电子划区，通过安装在人员装备、内部车辆安装定位系统，在平台中实现外部入侵监视警告，同时接入智能监控设备采集的数据，实现监测数据可视化管理。利用多源数据融合进行数据建模及分析技术经过数据选择、数据预处理、和数据融合，将各种不同的数据信息进行综合，吸取不同数据源的特点然后从中提取出统一的，比单一数据更好、更丰富的信息。智慧运行数字孪生应用平台数字孪生在光伏电站的应用包含电站建模、地图与交互。将地理数据转换成三维立体的可视化形态，通过将具有地域特征的数据，或者数据分析结果，形象地表现在三维地图上，使得用户可以更加容易理解电站建设以及电站运营数据规律和趋势。通过点数据来分析隐藏在数据背后的规律，基于密度的点模式核密度法分析方法，将电站区域中发电量差异、问题差异、故障差异等在电站地图的基础上呈现出来，帮助有效提升管理进行分区管理。智慧监控平台智慧监控云平台融合云服务、云计算、AI算法、智能诊断技术，从运营管理、生产运维管理、资产物资管理、人员管理等多维度进行集中管控，通过数字化手段实现“比特管理瓦特”，提升运维管理效率，降低度电运维成本，减少非计划停机引起的发电损失，最终达到“无人值守、少人值班”的运维管理目标。智慧运维无人机巡检系统应用无人机智能巡检系统以大数据云平台分析为基础，通过搭载热红外成像相机和可见光成像相机等，采集光伏组件发电运行数据信息，利用图像处理技术和光伏组件故障检测技术，结合摄影测量技术，实现自动探测组件灰尘、污垢、裂痕、遮挡、发热等异常情况，通报异常详情及精确位置信息，从而能够高效完成现场海量巡检工作。升压站行走巡检机器人系统光伏电站自动化技术的不断提高，无人值守或值班人数少成为发展的主要内容。升压站系统和设备的安全，是重点考虑的因素，传统的巡检模式已经无法完全满足智能化光伏电站的需要。巡检机器人，渐渐成为了完成变电站监测任务的“小能手”。整体来看，巡检机器人是一项综合应用系统，它是基于升压站自动运行现状开发的一套技术体系，改变了原有人工巡检工作方式。借助机器人检查，大量的人力巡检力量得以解放，巡检的质量和效率都有了相应提升。开关柜导轨巡检机器人系统开关柜导轨巡检机器人主要提供巡检库功能和监控管理功能。运维人员首先通过发布巡逻任务启动巡逻机器人，接收后台监控管理中心在巡逻过程中收集的所有数据，并进行显示和处理。后台主要通过模式识别和图像处理技术查找和纠正设备缺陷，发布设备维护等命令。二是巡视检查的功能。该功能是指巡逻机器人本身通过无线通信和监控设备实现了相互通信和数据传输的功能。机器人还支持包括伺服控制、信息获取、自检测维护系统等。通过智能巡检机器人提高电站运维处理效率，提高了效率和巡检质量，同时代替人工及时识别设备故障，降低人员的安全风险。智慧安全视频安防火灾预警系统应用光伏场站地处偏远、场区占地面积较大、设备种类繁多，通过传统的人工巡视已无法保障场站的运行安全。基于可见光/热成像摄像头、图像处理、大数据分析的高度融合，实时分析智能预警，增强运维工作的高效性、安全性和可靠性，实现电站资产管理可控、能控、在控的智慧化运维，从而有效提高设备可靠性和经济性，提升光伏电站整体运维效率，降低运维成本。智能头盔/执行记录仪应用光伏场站地处偏远、场区占地面积较大，夏季环境温度较高且现场值班人员较少，如有员工在巡视过程中发生中暑或突发疾病、受伤，可能会产生延误救治的事件。因此将智能可穿戴技术与安全管理业务有机结合，提供可视安全管理应用。运用人机交互技术手段实现安全监护、过程防误、调度指挥和人员安全预警等功能；提升运维人员安全防护能力。可视化智能头盔和可执行记录仪是用新一代软硬件技术与物联网技术的智能产品，具有精准定位、高清录摄、实时音视频对讲、远程调度管理等应用功能，可有效解决现场生产运行人员的安全隐患。消防机器人系统消防机器人主要提供日常侦察与消防救援的功能。运维人员在系统后台发布侦察任务，机器人自动规划侦察路线并自动侦察，将侦察发现火情可及时暂停侦察进行救援。当出现异常情况，也可人工通过遥控调度机器人前往侦察。智能门禁系统应用智能门禁系统基于现代电子与信息技术，在建筑物内外的出入口安装自动识别系统，通过对人或物的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。门禁管理系统通过读卡器或生物识别仪辨识，利用门禁控制器采集的数据实现数字化管理，其目的是为了有效的控制人员的出入，规范内部人力资源管理，提高重要部门、场所的安全防范能力，并且记录所有出入的详细情况，来实现出入口的方便、安全管理，包含发卡、出入授权、实时监控、出入查询及打印报表等，从而有效地解决传统人工查验证件放行、门锁使用频繁、无法记录信息等不足点。周界安防系统应用周界安防系统旨在通过雷达技术、视频监控技术、视频分析技术等手段的融合应用，在光伏场站或光伏区建立虚拟电子围栏，防止人员或动物异常入侵，保障光伏电站生产安全。

智慧运行解决方案3DGIS数字孪生应用精细化建模地表三维模型地表三维模型的建立能直观反映光伏场站的地形外观。地表三维模型在建设方提供的电站区域的空间数据基础上直接进行三维地表加工处理建模而成的虚拟反映地表轮廓的三维模型。设备三维模型电站设备三维模型是在建设方提供的电站设计或竣工施工平面矢量图的基础上进行直接拉伸形成的立体白模再辅助以表面贴图处理技术的虚拟概念化电站设备模型。能三维显示用于发电和参与发电的设施，如支架、光伏组件、汇流箱、逆变器、环境监测仪、箱变、组件、升压站、断路器、主变和中控室等。设备属性映射精细模型具有基本的属性信息，字段类型包括照片、地址、编码、名称等，相关元数据完整；其他模型具有的字段类型包括地址、编码、名称等，相关元数据完整。三维模型通过空间坐标与二维基础空间数据关联，通过模型实体标识与建设管理业务数据关联，确保方便灵活的信息查询。数字平台应用功能三维全景展示三维全景展示提供整个系统的场景基础，为实时监控、设备定位等功能提供虚拟环境容器，确保场景完全还原实际场地场景是该功能的关键。该功能包含三维场景制作加载、站内设备三维可视化、定制路线浏览，三维基本操作（拉伸、旋转、下钻、平移等）。设备分层管理对场站进行切片化逐层管理，管理逻辑如下：场站→开关站→集电线路→方阵→箱变/逆变器→汇流箱→组串，不同层级分层处理，分开渲染。便于运维管理人员按照自己的业务需求，展开相应的图层，以免出现不同层级的设备出现在同一坐标附近，造成可视化紊乱和操作混乱。设备属性查询通过对设备的映射，对设备的照片、地理位置、编号、名称进行匹配后，可对设备的属性进行调用查看，查看类型包括：设备基础信息、设备运行信息、人员基本信息。设备基础信息：查看设备的厂家、设备的出厂信息、设备的告警记录、设备的维护保养信息等。设备运行信息：查看设备运行的数据，如组串的电流、电压；逆变器的发电量、功率等关键信息。人员基本信息：人员的姓名、资质、联系方式、当前位置等信息。巡检任务闭环依托数字孪生精细化建模手段，对人员、设备进行精准定位，设备发生故障后，系统自动规划导航路径，运维人员借助手机APP到达指定缺陷位置，执行消缺任务，消缺完成，提交缺陷处理过程、处理结果反馈至平台，全流程数字化管理。运维管理中心制定定期巡检任务，运维人员借助手机APP进行巡检，巡检的轨迹、巡检的结果在平台进行可视化呈现，一方面保障了运维人员的人身安全；另一方面保障了巡检的规范性和完整性。系统优势构建光伏场站的数字底座，保证数据的全面性、合规性，在此基础上结合BIM模型信息，实现各类智慧化应用；通过先进的数字孪生技术，提供3D全景展示平台，实现场站运行情况的可视化展示，进一步提升用户体验。智慧监控平台系统整体方案设计依据电站管理系统的设计除技术条件中规定的技术参数和要求外，其余均应遵照最新版本的电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准及国际单位制（SI），这是对设备的最低要求。凡是注日期的引用标准，其随后所有的修订单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本技术条件；凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本技术条件。如果卖方采用自己的标准或规范，必须向买方提供中文复印件并经买方同意后方可采用，但不能低于DL、GB和IEC的有关规定，具体要求如下：标准号标准名称GB/T19939—2005光伏系统并网技术要求GB/T20046—2006光伏（PV）系统电网接口特性IEEE1547分布式电源并网技术标准ANSI/IEEEC37.1监控、数据采集和自动控制系统采用的定义、规范和系统分析GB/T13384机电产品包装通用技术条件DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问DL/T860变电站通信网络和系统IEC870-5-102电力系统中传输电能脉冲数量配套标准GB/T2887电子计算机场地通用规范GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T29319光伏发电系统接入配电网技术规定Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定Q/GDW618-2010光伏电站接入电网测试规程GB50174电子信息系统机房设计规范DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL890/IEC61970能量管理系统应用程序接口DL1080/IEC61968电力企业应用集成配电管理的系统接口DL/T5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程DL/T5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程Q/GDW679-2011智慧变电站一体化监控系统建设技术规范Q/GDWZ461-2010地区智慧电网调度技术支持系统应用功能规范国家电监会电监安全[2006]34号电力二次系统安全防护总体方案国家电力监管委员会令第5号电力二次系统安全防护规定太阳能（光伏）发电站并网安全条件及评价规范(征求意见稿)》2012.7.12电力行业其他有关标准、规程、规范等QX/T89-2008中国气象局太阳能资源评估方法国家电网生技[2005]第400号文国家电网公司十八项电网重大反事故措施

设计原则系统设计满足以下原则：先进性采用先进的系统架构体系和网络通讯技术设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、采集技术、存储技术、控制技术等，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。开放性、扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。经济性、实用性整个系统的设计要在满足功能、性能要求的前提下，使系统的建设费用降低。采用合理的网络结构、选用性能价格比优的设备，以最低成本来完成系统建设。易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现集团所管理的光伏电站的管理，人机对话界面简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。可靠性、安全性本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力。在于外网通讯采用防火墙技术杜绝外网对站内设备的非法访问、入侵或攻击行为，保障网络通讯安全。架构式设计所有具体的功能实现，功能模块都依附于架构，各功能模块或接口程序应可根据实际需求而灵活配置。总体设计充分参照国际规范，主流网络体系结构和网络运行系统，采用B/S体系结构相结合的网络计算模式。在数据库设计上，采用先进的分布式技术，容错技术、备份恢复技术等。系统架构智慧监控云平台系统采用云边协同总体架构，秉承以先进科技为基础的智慧运维模式，以RPA辅助智能、数据治理、数据分析、大数据算法、知识图谱为技术支撑，将场站侧数据进行整合汇总至云端，实现对发电能力的挖掘、发电收益的掌控、资产安全的管控、人员效率的提升。系统组网智慧监控云平台系统采用两层架构设计，以光伏厂区数据为基础，遵循集约化、流程化、规范化、标准化的理念进行设计，包括云平台中心层和场站数据采集层。平台中心层：平台中心层作为系统的核心“大脑”，主要用于远程实时地对下属各新能源电站内设备运行情况进行远程监视，并可以对各电站运行数据进行综合分析，包括电站集中监控、智能分析诊断、智能报表应用、生产运维管理、资产物资管理、移动应用APP等。场站数据采集层：数据采集层作为边缘采集层，作为“执行端”，响应平台中心侧的运维、检修、巡检任务。在场站侧部署响应的采集服务器及相关网络安全设备，将数据采集转发至平台中心层。系统组网图如下所示：数据采集方案采集通讯接口安全性数据采集接口不影响控制系统的正常运行，接口的通信机制应提供固有的安全性能，保障控制系统本身的安全。数据的站端采集均采用标准的电力调度规约协议进行传输，保证数据采集安全性。实时性数据采集接口应能够及时地反映过程信息，这种及时反映是从过程分析的角度提出的，过程数据的实时性是这些数据重要价值的体现。如果控制系统中的数据不能以较高的速率传递进入系统数据库，那么这些数据就失去了其自身最重要的价值。因此，接口系统应提供高速的数据采集通道，通过现场远动机，使用104协议实时上送所需数据，保障数据的实时性。易维护性通信接口子系统应是易于维护。维护包括状态提示、故障诊断、系统设置、人机接口、系统网络物理连接等方面。通讯规约与光伏区设备如逆变器、汇流箱、环境监测仪、电度表等设备通讯，采用Modbus或104协议；逆变器数据采集逆变器遥测数据：A/B/C相电网侧电压/电流，直流输入功率，交流输出有功功率，交流输出无功功率，功率因数，并网频率，逆变器效率，日发电量，总发电量、机柜温度；逆变器遥信数据：包括逆变器相关的故障信号及发电运行状态。汇流箱数据采集汇流箱遥测数据：光伏组串N电流（N=1~24），母线电压，总电流，温度等；汇流箱遥信数据：包括汇流箱相关的故障信号及发电运行状态。箱变数据采集箱变遥测数据：低压侧三相电流、三相电压、变压器温度、环境温度、湿度等信号。

箱变遥信数据：变压器超温跳闸、变压器高温跳闸、油位低、压力释放阀动作、高压负荷开关分闸、高压负荷开关合闸、低压断路器分闸、低压断路器合闸、低压断路器故障信号、油位高信号、箱变门信号（高低压）、隔离开关合闸、隔离开关分闸、小空开位置信号、浪涌保护器报警信号、浪涌保护器熔断器报警信号。环境监测仪数据采集环境检测仪采集数据包括：日累计辐射量、瞬时辐照度、辐照量、气温、风速、风向、气压、风速平均、风速最大、风速最小、风速偏差、风向平均、风向最大、风向最小、风向偏差、温度平均、温度最大、温度最小、温度偏差、气压平均、气压最大、气压最小、气压偏差、湿度平均、湿度最大、湿度最小、湿度偏差等。电度表数据采集通过新能源电站电能计量装置、多功能电能表采集各计量点电能表计的电量数据（包括正、反向有功电量和无功电量表底值、负荷曲线、冻结值、表计状态信息，如PT缺相、CT断线、相序错误、失电等事件、报警状态等），包括但不限于关口电表数据、集电线路电表数据、箱变电表、站用电表数据，实现电量数据、表计状态信息的自动周期采集功能。数据治理方案数据缺失治理数据传输过程中，因为网络等不稳定因素，导致数据在某些时间段发生丢失，系统需要自动识别时序数据的连续性，在检查到数据发生缺失时，能主动与场站边缘层设备之间发起数据的自动补采，数据补采任务不能影响正常的数据采集任务。数据越限治理场站自动化采集设备，会因为某些故障或原因，导致采集到的数据超过对应数据的有效范围（各类指标数据的有效范围推荐默认值，可配置），数据越限分为瞬时越限或连续越限两类，针对不对类型的数据越限，采取不同的操作：瞬时越限（某个时刻点越限）：若系统检测到采集数据发生单次越限，对于越限的数据采取数据质量标记的策略，但异常数据存储入库，但不纳入聚合和计算。连续越限（连续30分钟内发生越限）：若系统检测到采集数据连续发生越限，系统把异常数据存储到异常的数据表中，标记对应的设备数据异常标签，不纳入聚合和计算，同时系统根据异常数据的持续时间主动推送不同级别的预警通知。数据死值治理因为不同场站的环境不一样，场站内的自动化设备在某些故障或原因的情况下，上送定值数据，数据死值分为某（些）信号点死值或整设备的数据全部死值，数据死值的判断周期为30分钟，连续6个5分钟数据点为定值，这两类场景的数据死值，采取不同的策略：某（些）信号点死值：死值数据暂存临时表，不纳入计算和聚合，同时上送一般级别以下的预警通知。设备数据全部死值：死值数据暂存临时表，不纳入计算和聚合，同时上送重要级别以上的预警通知。数据时标治理在数据传输过程中会出现未来时标的数据，产生的原因可能是场站设备对时的原因，由于数据存储是时序数据库，一进未来时标数据一旦入库，会影响未来时刻数据的存储，因此对于接受到的未来时标数据采集两种策略：时标相比当前时间<=30分钟：默认策略是标记数据超前时标标签，继续存储数据，策略支持可配置；时标相比当前时间>30分钟：对于超前30分钟的指标数据，则直接采取丢弃的策略；数据跳变治理数据跳变清洗主要是针对设备累计指标的处理，因为跳变数据在有效的范围内，但当参照于对于当前时间，此数据是不合理，若此类数据纳入计算或聚合会出现计算指标忽大忽小，严重影响计算结果和诊断结果，结合不同的场景，跳变的数据采取不同的策略起始值为空，跳变的数据相对于上一时刻点最后一个值是有效的对于缺少数据起始值的跳变，若前一天数据末有有效值，则可把前一天末的数据有效值作为当前的超始值，否则则把此条数据作为当前的起始值。超始值为空，跳变的数据相对于上一时刻点最后一个值是无效的对于此条跳变的数据，则采取直接丢弃的原则。起始值不为空，跳变的数据相对于起始值是有效的对于此条数据采取暂存的原则，把此条跳变数据当作起始值，若未来30分钟内6个5分钟的数据点相对于此条跳变数据都是有效的，而认为此跳变数据为有效数据，正常存储。起始值不为空，跳变的数据相对于起始值是无效的对于此条数据采取暂存的原则，把此条跳变数据当作起始值，若未来30分钟内6个5分钟的数据点相对于此条跳变数据都是无效的，而认为此跳变数据为无效数据，直接丢弃。安全防护方案边界安全防护横向边界防护生产控制大区与管理信息大区边界安全防护生产控制大区与管理信息大区之间通信部署电力专用横向单向安全隔离装置。控制区(安全区Ⅰ)与非控制区(安全区Ⅱ)边界安全防护安全区Ⅰ与安全区Ⅱ之间采用具有访问控制功能的网络设备、安全可靠的硬件防火墙或者相当功能的设备，实现逻辑隔离、报文过滤、访问控制等功能。近年来，企业所面临的安全问题越来越复杂，安全威胁正在飞速增长，尤其混合威胁的风险，如黑客攻击、蠕虫病毒、木马后门、间谍软件、僵尸网络、DDoS攻击、垃圾邮件、网络资源滥用（P2P下载、IM即时通讯）等，极大地困扰着用户，给企业的信息网络造成严重的破坏。此时，传统的安全网关已经无法有效的起到网络安全防护作用。如果简单的用堆叠的手段将反垃圾邮件网关、WAF网关、IPS等产品一并部署到用户网络中，既增加用户的投资，同时更会极大降低网络的稳定性。采用以先进架构为基础，以流过滤检测技术为核心，融合多种安全技术的先进安全产品，通过模块化设计，集防火、VPN、DoS/DDoS攻击防御、入侵防御、等多项尖端安全技术于一身，并且全面支持IPv6协议功能，在确保网络稳定的前提下，极大提升了性能和综合安全防护能力。系统间安全防护同属各安全区的各系统之间、各不同位置的厂站网络连接，采取防火墙、VLAN等技术，达到一定强度的逻辑访问控制措施。纵向边界防护在电站侧生产控制区系统与调度端系统通过电力调度数据网进行远程通讯时，采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。对于不具备建立调度数据网的小型电厂可以通过拨号、无线等方式接入相应调度机构的安全接入区。第三方边界安全防护对于电厂生产控制大区中的业务系统与环保、安全等政府部门进行数据传输的，边界防护将采用生产控制大区与管理信息大区之间的安全防护措施。管理信息大区与外部网络之间采用防火墙、VPN和租用专线等方式，保证边界与数据传输的安全。系统安全性基于管理平台的基础平台（底层硬件、虚拟机和诸如阿里云这样的IaaS、PaaS）和应用层（iSolarCloud作为SaaS）的多层级安全措施，管理平台体系从物理安全、网络安全、平台安全、系统安全、应用安全和数据安全等多个维度构建了充分的安全方案。DDos防御包括但不限于以下攻击类型ICMPFlood、UDPFlood、TCPFlood、SYNFlood、ACKFlood

等。DDoS防御服务相关的图表流量图：展示所选云服务器的流量情况，主要包括服务器的正常出入流量以及总入流量，当基于流量的DDoS攻击发生时，总入流量将大于正常入流量。PPS图：展示所选云服务器的PPS情况，主要包括正常出／入报文速率以及总入报文速率，当机遇PPS的DDoS攻击发生时，总入PPS将大于正常入PPS。当前的DDoS事件：展示当前所选云服务器的DDoS攻击现状。近1天内攻击事件记录：近1天内所选服务器的的DDoS攻击记录。高级配置：针对所选云服务器的DDoS防御策略进行个性化定制，包括是否开启7层清洗，清洗的触发值，清洗时的拦截策略等。系统功能设计集中监控组态化监控大屏使用组态软件配置可视化大屏。根据用户的不同需求，通过可视化拖拽配置组件的方式，像搭积木一样组装应用，连接数据引擎，动态配置数据。已配置好的组态模板可直接调用。组态模板示例如下图所示：大屏将关键性KPI指标以丰富的图形化效果进行展示，可直观高效地获取到电站的运营情况，迅速掌握项目运行情况。主要指标包括：电站基本信息、电站发电信息、发电量趋势、逆变器在线情况、减碳减排量等，用户可根据自身需求自行配置页面功能。设备监控设备监控主要用于对发电单元，包括逆变器、汇流箱等设备进行横向对标，快速发现和查找发电低效的发电单元，快速消缺，挽救因故障、低效引起的发电损失，同时系统支持图表等多维度的呈现方式。方阵监控对方阵是否正常发电、日发电量等信息进行集中监控。箱变监控对三相电流、电压、电功率以及高压接地开关分闸信号、变压器室门开信号、火灾报警信号等遥信遥测信息进行采集和可视化展示。逆变器监控对逆变器当日发电量、总发电量、PV电压、PV电流以及是否发生故障等遥信和遥测信息进行展示。电度表监控对电能表正向总有功电度、正向总无功电度、反向总无功能电度、反向总有功电度等遥信和遥测参数进行采集，并且根据定期采集的结果自动统计是累计量、月累计量及总累计量等。AI⁺智能分析诊断综合分析利用大数据+AI技术，构建智能光伏能效系统，挖掘光伏能效潜力，保障光伏电站安全可靠、经济高效运行。（1）月发电量分析分布式光伏数据分析诊断系统统计电站的每月实际发电量、计划发电量，并对数据进行对比分析，通过柱状图及表格的形式展示每月的实际发电量数据。（2）PR值分析PR值分析可根据场站的实际发电量与理论发电量作为数据基础，计算场站的PR值，分析结果可通过图表及数据列表的形式进行展示，运维人员可按照时间维度进行查询。（3）传输损耗分析电量传输损耗分析功能是通过六点五段损耗分析模型，直观展示各分布式光伏电站五段损耗占比（组串损耗、逆变器损耗、箱变损耗、集电线路损耗、升压站损耗占比）。可以通过各段损耗进行横向对比（不同电站）和纵向对比（时间维度），找出损耗过大环节，通过整改、更换解决问题，提升发电量，增加电站收益。默认显示每个月的损耗数据。（4）逆变器功率离散率分析及预警通过逆变器的功率计算每个箱变下的逆变器功率离散率，离散率共分为5个等级：正常、良好、注意、严重、异常，同时通过图表的形式展示每种等级的箱变数量及所占比例。离散率在0~5%：正常，表示运行稳定；离散率在5%~10%：良好，经验离散率大于7%时个别支路偏低；离散率在10%~20%：注意，经验个别支路相对于其他支路存在明显偏低；离散率在20%以上：严重，经验个别支路存在故障；离散率无数值：异常，数据质量不满足计算条件、通讯中断或设备故障。（5）逆变器转化效率分析系统根据所测数据计算逆变器的交直流传输效率，通过图表展示该箱变下逆变器的交直流转化效率、单瓦日发电量、单瓦月电量、单瓦年电量。并可对转化效率偏低的逆变器进行预警。（6）逆变器低效运行预警分析系统计算逆变器的PR值，判断逆变器是否存在低效运行的现象，并对可能出先的异常状态进行预警。可展示PR值异常及正常设备数及所占比例，通过图表显示PR值偏低设备数的历史变化趋势。（7）方阵对标分析默认进行方阵之间的对标，通过柱状图对比分析每个方阵的实际发电量、损失发电量，在数据信息表中，可进行性能指标和经济指标的对比，对标展示的指标包括：损失电量、理论发电量、实际发电量、组串衰减、组串灰损、组串温升、逆变器转化率等，同时各指标可进行由高到低或者由低到高的排序。可按照日期进行查询。同时可实现各个方阵与对标方阵最大值、平均值、最小值的参数对标。（8）偏差分析系统自动筛选出需要分析指标的最大值，然后计算所有方阵的该指标的平均值，最后计算最大值与平均值的偏差，如果偏差达到超出阈值，则进行告警提示。智能诊断（1）箱变超温诊断系统通过箱变的温度数据分析，可以提前发现箱变温控仪的故障，避免箱变故障甚至火灾等衍生性故障的发生。显示箱变设备的正常温度和异常温度所占比例、温度异常设备的数据变化趋势、箱变的数据信息列表。（2）掉串检测基于AI智能故障诊断算法，高效准确的识别掉串故障，并实现一键自动生成检测报告，可以帮助电站快速定位分析组串，及时进行缺陷消除，当日发电量可提升2%以上。（3）组串失配损失参考《光伏发电效率技术规范NB∕T39857-2021》标准,计算组串失配率，完成场站失配损失评估并进行故障预警，可检测是否存在组件的电性参数不一致或者组串发生部分或间歇性的遮蔽或老化等问题。根据现场所采集数据计算组串到汇流箱以及汇流箱到逆变器的串并联失配损失并进行分析展示。（4）阵列温升损失测量选定组串的IV曲线，同时记录辐照度和现场实测的背板温度。根据该类型组件的温度系数和实测结温推算出电池结温25℃下的最大功率点功率。根据电压温度损失计算公式计算电压温度损失百分比，根据功率温度损失计算公式计算功率温度损失百分比。进行阵列温升损失的对比分析展示，实现一键检测、查看检测记录、导出检测报告的功能。运维管理以安全高效生产为宗旨、以设备管理为核心，以工作单执行为手段，结合电站运行维护管理流程和制度，极大提高电站运维效率。系统功能包括：任务管理、值班管理、两票管理、智能报表、资产管理等。任务管理任务管理模块用来制定工作任务，任务类型包括一次性任务、周期性任务。任务制定后系统会自动地将任务下发给接收人。任务可同时关联到两票信息，杜绝无票作业。根据计划生成的任务按时发送代办到运维人员处理，运维人员也可以临时添加任务进行处理。消缺工单包括AI⁺诊断的告警所转的工单和运维人员在巡检过程中发现的故障/缺陷所录入的工单。工单生成之后，记录工单的处理流程，消缺方案，验收等信息。值班管理值班管理包括排班和交接班。电站根据实际情况制定一个月的排班计划，运维人员根据排班计划进行每天的交接班。值班人员每天需要填写值班日志。值班日志是指运行值班人员在当班过程中记录的运行日志，设备状态，天气，调度信息等情况。两票管理两票管理主要用于电站的两票管理工作，两种填报方式，既支持第三方电站的两票信息附件上传至平台管理存档，同时支持用户线上填报两票流程，从填报到许可签发电子签名，整个环节全部线上操作，实现电子化管理资产管理物资管理物资管理主要用来管理电站的备品备件，工器具，生活办公物资以及车辆等物资。主要功能包括物资入库，物资出库，物资调拨，物资报废，物资维修，物资盘点，物资检验，物资汇总，车辆登记，车辆使用，车辆移交。电站档案管理电站档案为运维平台的基础数据，运维业务数据大多都基于电站档案维度生产。电站档案界面主要用来维护管理电站信息，对电站档案做系统的管理。设备档案管理设备档案信息用于管理个电站的所有设备，包括设备数量，设备厂家，型号，详细的技术参数，附属配件的基础信息。人员档案人员档案用于维护运维人员信息，包括人员的基本信息，工作信息，学历信息，合同信息，学历信息，联系人，资格证书，个人照片，身份证照片等。智能报表固定报表：固定报表类型分为日报、月报、年报及集团要求上报的报表。报表能够按照要求实现自动生成相关报表数据，且数据准确性达到100%。自动录入：日常数据可自动生成日报、月报、年报等统计报表，按照运维人员要求定制报表，且方便进行查看，并支持在线预览和下载功能。对电站所有设备的运行数据进行监测，分析，记录。利用报表模块对电站所有设备的历史数据和实时数据进行查找和分析，展示任意设备所有属性的历史值，并对历史值进行图表展示和分析根据对智能报表模块的分析，该模块分为4个部分，分别为：自定义配置报表、固定报表、手工录入报表、运行日志。智能报表功能模块图自定义配置模块通过不同的模板，可以选择不同模板的设备和设备下的属性参数，通过添加模板，展示选择的设备和设备属性的所有历史数据和实时数据，同时支持模板的增加和删除，展示的数据支持时间查询和导出。固定报表模块固定报表类型分为日报、月报、年报、集团报表。日报展示一天中每个小时的设备参数，如环境温度，风向，有功功率，功率因数等的实时数据。月报展示一个月中每天的设备参数，如每天的发电量，月总发电量等的统计值。年报展示一年中每月的设置参数，如每月的总发电量和年总发电量等。集团报表展示集团的总历史数据，如每年的总发电量等。自动录入模块日常数据可自动生成日报、月报、年报等统计报表，方便运维人员进行查看，并支持在线预览、下载功能。智能调度大基地中光伏电站的运行和维护检测需要每隔一段时间从调度中心派遣检测人员对该调度中心负责的所有光伏电站进行检测，并将检测到的问题反馈到调度中心，调度中心再派遣维修人员进行维修，以确保光伏电站的正常运行。其中，检测人员需要遍历该调度中心负责的所有光伏电站片区，因此，可将该问题转化为旅行商问题（TravelingSalesmanProblem，TSP）。旅行商问题是一个旅行商人需要遍历所有城市，且每个城市仅能拜访一次，最终要回到开始的城市，求解目标是得到所有路径之中最短路径方案。同时，为保证光伏电站的正常运行，通常需要在一片区域内建立一个甚至多个维修人员调度中心，这些调度中心散布在不同的地理方位，以便高效的完成调度。维修人员的调度问题与传统的车辆路径问题（VehicleRoutingProblem，VRP）类似，它可以简化为在一个有一些特定约束的系统里，有一些需要维修的光伏电站片区，有一定数量的人员调度中心，需要求解达到行驶路程最短的最优解。通过多项式递减惯性权重的粒子群优化算法（PIW-PSO）对故障检测人员遍历大基地光伏电站片区的最短路径进行求解。同时，针对调度中心下设备维修人员的调度问题，通过光伏电站片区及调度中心的关系分析，并结合设备维修人员所花费的维修时间，建立符合要求的数学模型。最终以可视化的形式将最优路径展示给用户。APP移动应用移动端主要目标是实现通过手机对项目群的运行状态远程监测，并对项目运行数据进行综合统计分析及移动运维管理。首页系统首页主要包括发电量、社会贡献、电站状态、发电量统计等。基础信息初始化页面展示电站的日发电量、总发电量、等效时间、装机容量、当前功率、碳减排量、节约标准煤、等效植树等。支持按周、按月、按年统计发电量。电站电站页支持查看电站档案、设备类型、采集协议、设备厂商、项目管理、视频监控、电站权限、远程升级等。运维支持在任务中心进行任务查看、故障记录查看、两票信息查看、无人机巡检故障消缺等。我的我的页面包括我的电站、故障记录、我的客服、隐私政策、售后服务说明以及可进行注销登录等。智慧运维解决方案无人机巡检系统解决方案无人机智能巡检通过无人机技术、视频传输技术、图像处理分析技术等技术的创新应用，实现对光伏组件异常情况引起的热斑损等异常问题的分析、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。系统终端设备采用大疆经纬M300RTK无人机，搭载禅思H20T云台相机，对光伏组件进行红外及可见光的有效拍摄，通过视频传输技术、图像处理分析技术等技术的创新应用，实现对光伏组件由灰尘、污垢、遮挡、鸟粪、隐裂、二极管损坏等异常情况引起的热斑等异常问题的分析、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。系统可根据场站的实际情况进行巡检路线的合理规划；结合平台的气象、无人机状态、预设参数等有效信息自主完成巡检任务；巡检采集的数据回传至系统进行AI分析诊断；半小时内出具完整的故障诊断报告；结合诊断报告的内容，系统将故障信息下发至维护人员移动终端，维护人员根据故障原因和故障定位进行定点维护，并将维护结果反馈系统中；系统根据反馈的维护信息及的平台的实时数据确定维护结果的有效性，进行派单复查消缺，形成完整闭环。巡检方案介绍无人机智能巡检通过无人机技术、视频传输技术、图像处理分析技术等技术的创新应用，实现对光伏组件异常情况引起的热斑损等异常问题的分析、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。系统终端设备采用大疆经纬M300RTK无人机，搭载禅思H20T云台相机，对光伏组件进行红外及可见光的有效拍摄，通过视频传输技术、图像处理分析技术等技术的创新应用，实现对光伏组件由灰尘、污垢、遮挡、鸟粪、隐裂、二极管损坏等异常情况引起的热斑等异常问题的分析、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。系统可根据场站的实际情况进行巡检路线的合理规划；结合平台的气象、无人机状态、预设参数等有效信息自主完成巡检任务；巡检采集的数据回传至系统进行AI分析诊断；半小时内出具完整的故障诊断报告；结合诊断报告的内容，系统将故障信息下发至维护人员移动终端，维护人员根据故障原因和故障定位进行定点维护，并将维护结果反馈系统中；系统根据反馈的维护信息及的平台的实时数据确定维护结果的有效性，进行派单复查消缺，形成完整闭环。系统硬件设计方案无人机本体智能专业级动力无人机飞行器飞机主体为大疆行业级“M300RTK”无人机，具有机动灵活、携带方便、飞行速度快等优点，机身采用可折叠式设计，使用时快速拆卸及安装；机体材料采用碳纤维机体，强度高，重量轻，7级风速下也可稳定飞行，复杂的工作环境也能承担重任；内置GPS模块，可实时定位飞行位置。无人机主体和遥控器遥控器界面机身采用碳纤维材料，模块化、可折叠机臂及快拆桨设计，可快速拆装。装有指示灯；地面控制站具有指示灯的开关。展开后对角线轴距≤1510mm。续航时间≥55min，5kg负载的续航时间≥45min。可实时将飞行数据（包括当前位置，飞行姿态，飞行高度，电池电量等）信息传到控制站。系统具有低电量保护功能，系统可根据动力巡检系统电池电量实现三级低电量保护提示或操作。当动力巡检系统与控制站控制链路中断时，动力巡检系统能够继续执行完预定航线后回到起飞点上空，垂直降落。具有手动、增稳和全自主三种飞行模式，可相互切换。具备飞行参数记录单元，其记录参数包括：身份识别编码、坐标、速度、高度、航迹、飞行姿态、控制站操纵记录等；飞行参数可存储、导出并回放，持续存储数据时间＞4000h。具备禁飞区设置功能：在飞行过程中无法进入禁飞区执行飞行任务；支持手动设置临时禁飞区，禁飞区可设置圆形或多边形；在禁飞区边缘，自动设置警告区，当飞机接近禁飞区时，发出警告并限速。具备限飞区设置功能，在飞行过程中只能在限制的飞行区域内执行飞行任务，可设置成圆形或多边形限飞区域。最大可承受风速15m/s。单次飞行任务中可设置的航点数量≥1000个。能够在小雨条件起飞，功能正常。防护等级IP45。工作温度：-20℃～50℃。智能双光谱热成像云台支持可见光和热成像双通道图像，均具有双码流功能：可见光视频分辨率不低于≥3840x2160；热成像视频分辨率≥640×512，帧率不低于25fps。可见光通道支持不低于10倍的光学变焦功能和4倍的数字变倍功能；可见光和热成像通道均支持数字降噪功能。可见光通道可通过控制站划定监视画面中的任意区域，在旋转角度允许的条件下，可将该区域处于屏幕中心位置并自动进行变焦、聚焦。热成像通道画面能够实时显示最高温度和最低温度。热成像支持区域测温功能，可显示设定区域的最高温度、最低温度。热成像通道支持白热、黑热、色彩等多种显示模式选择。相机图像及编码参数，可在飞行过程中通过控制站进行设置。云台搭载的相机应同时支持录像和抓图功能，可通过控制站控制相机进行抓图和录像。可将视频图像存储至TF卡，支持TF卡热插拔。智能动力巡检系统地面站具有MicroHDMI输出，3.5mm标准输入输出口、MicroUSB、4GSIM卡接口，TF卡槽，SDI、AV拓展接口；具有可拆卸式肩带。配置≥8英寸液晶显示屏，显示屏应具有多点触摸功能，支持手势操控。具有移动、联通、电信4G及有线网络传输功能。综合显示系统应显示飞行参数和任务参数，应包括高度、速度、航向、飞行航迹坐标、飞行姿态、剩余电量、飞行时间等。当动力巡检系统发生电量不足（一级、二级、三级低电量）、超速飞行、姿态角超过规定范围、定位卫星数量不足、发动机异常、通信中断等情况时，控制站应能进行声、光报警。控制站能通过屏幕提示、蜂鸣器、振动方式进行报警。内置GPS模块，可对当前控制站位置进行定位，支持根据控制站实时位置动态更新返航点。具有手动飞行、自动飞行、云台操控功能。具有一键起飞降落按键、一键返航按键、紧急制动按键、录像按键，云台图像抓拍按键。可预设航线，最大预设航线数≥1000；且支持在线修改与加载航线，具有飞行状态回报与显示能力；支持航线模板功能。当飞行控制、电池电压、发动机转速、遥控遥测信号模块或部件发生故障时，控制站应能进行声、光报警，自动锁定动力巡检系统、禁止飞行。支持手动设置电子围栏，且可设置圆形或多边形形状电子围栏。通过4G或有线网络接入系统管理平台，并能接收管理平台发出的动力巡检系统飞行控制指令。支持GB/T28181协议。支持目标点定位功能，通过动力巡检系统云台摄像机回传的实时图像计算目标点与动力巡检系统之间的距离及目标点的经纬度信息，并在控制站地图上标示目标点位置。动力巡检系统挂载高清增稳云台时，支持三画面切换（可见光画面、热成像画面和地图）；支持双镜头参数配置及双码流录像、回放功能；支持双码流录像、回放功能。输电线路高清平面地图导入功能：支持Google地球厂区的高清地图和高清厂区平面正射地图导入。动力巡检系统可通过地面站控制软件航线模板设计航线，并保存。动力巡检系统按照航线自动飞行巡航。全自动无人机机库日常光伏巡检中，无人机仍旧需要人力搬运至室外，安装电池，展开机翼、开关机、手持遥控器操作飞行，飞行途中由于电池容量不足，需要人为更换电池。这种依赖人工的方式，其效率低下，无法实现完全自动化。无人机机库是实现无人机全自动作业的地面基础设施，是实现无人机自动起降、存放、自动充/换电、远程通信、数据存储、智能分析等功能的重要组成。依托于自动机场的全自动化功能，无人机可以在无人干预的情况下自行起飞和降落、充/换电，有效替代人工现场操作无人机，提高作业效率，彻底实现无人机的全自动作业，实现输电线路“远程监控，少人值守”建设方针。由机库、射频气象地面站等固定设备和配套软件组成的无人机飞行器机场可完成飞行器的收纳、释放、遥控、导航、充电、换电和数据传输、转储等功能。机库与无人机系统配套，满足无人机起飞及降落功能。机库负责监测所在区域的气象状况、判断适飞条件，并通过射频地面站或4G/5G移动网络与处于其服务范围内的无人机飞行器联络通信，完成对飞行器的远程控制和操作，同时获得飞行状态和图像、视频等载荷数据。机场可自动打开由飞行器舱、顶盖、升降平台和配套机电装置及通信、控制设备组成的机库，等待飞行器降落。飞行器在接近目标机场后会根据卫星定位数据和机库的视觉特征、标识主动寻找、定位机库并按接收到的指令准确降落到机库升降平台的中心区域。机库可在确认飞行器降落到平台的有效位置后捕获飞行器、识别/修正其姿态以及自动折合飞行器桨叶并收纳入封闭机库以提供给飞行器适宜、受控的环境并保障其物理安全。机库可为飞行器提供稳定、可靠的高精度飞行器电池更换机械装置，该装置可自动为飞行器拔取、更换电池以及对飞行器进行开关机；机库应为飞行器电池提供稳定、安全、智能的充放电管理系统，该系统应满足同时对不少于四组飞行器电池的管理。机库可满足对飞行器更换电池时间少于2分钟，机库为飞行器自动更换完电池具备二次飞行的时间间隔少于3分钟。飞行器可上传其飞行任务期间存储的应用载荷数据（如图像、视频等）至机库，清空内部存储空间。机库在通信网络空闲时将载荷数据逐步转储到云端或本地服务器。机场具备对飞行器电池健康状态及历史飞行、充电数据的统计和分析，并具备更换电池时选择电池健康状态及电量最佳的一组优先的智能判断系统。调用机场执行任务前可首先通过机场的气象传感器、监控摄像获取实时气象数据以判断环境是否符合任务要求。起飞至预计返航降落期间的风速、光照、能见度不满足飞行器运用要求的不得执行飞行任务。飞行过程中，机场可始终通过射频气象地面站与飞行器保持通信并进行实时图传，及飞行器遥测信息，遥测信息包括且不限于飞行器位置、剩余电池电量及工作温度，卫星数量、RTK信号信息、飞行器续航时间等。飞行器降落时可具备2种精准降落定位方式，且风速、光照、能见度等突发状况导致不能满足准确定位条件时应关闭机库并将飞行器降落在机库旁边的备降区域，待条件满足时再起飞并降落至机库的升降平台。飞行器返航途中若判断环境气象条件、剩余电量及工作温度已经无法完成返航，应在保障人员及飞行器安全的前提下尽快中止任务并就地或选择适当地点迫降。机场系统具备夜降功能。机场具备温湿度传感器和温控系统，可以自动调节机场内部温度、湿度以满足飞行器及飞行器电池存储条件。机场具备声光警示功能，以提醒机场周边人员注意在进行飞行器升降作业。项目要求值长/宽/高(舱门关闭)≦1.65m(L)*1.65m(W)*1.67m(H)长/宽/高(舱门打开)≦3.00m(L)*1.65m(W)*1.67m(H)箱体材料铝合金/不锈钢重量≦1300kg作业方式自动换电同时更换电池数可同时更换2块电池无人机容量1架二次作业间隔时间≦3min机械重复定位精度±0.1mm输入电压200~240Vac输入接口3芯国标电源接口断电保护可选装UPS机场最大功率≦2300W机场待机功率≦500W工业空调功率制冷量≥2000W，功耗≦875W最大充电功率≥940W支持电池数量≥4组无人机精准降落辅助视觉降落/RTK/GPS有线网络接入宽带/光纤无线网络接入4G/5G工作环境温度-20℃至50℃内部环境控制系统自动恒温、自动除湿机场结构具备箱体骨架、双层壳体，内外结构加强具备防水结构和导流结构，排线结构规范隔热层有作业状态灯光有机场内部环境监测温湿度监测/摄像头监控雨天工作能力小雨(＜10mm/24h)大风工作能力6级(≤13.8m/s)防护等级IP54工作噪音≦65dB无人机管理有电池管理有机场管理有数据记录具备机场运行记录和故障日志具备无人机飞行视频记录具备内、外部监控数据记录调试触控有机场软件升级方式现场升级/OTA远程升级电气安全保护具有接地保护、防浪涌、防静电、抗电压扰动符合标准GB4943信息技术设备的安全GB28281视频监控技术要求GB/T5226.1机械电气安全GB/T17626电磁兼容欧盟CE标准第三方检测报告有独立式通信站规格参数通信站布置方式可独立部署通信站尺寸≦0.6m(L)*0.6m(W)*1.58m(H)通信站重量≦120kg外置天线2根通信站功率待机≦120W，峰值功率≦400W通信站空调制冷量≥500瓦，功率≦260W防护等级IP54气象站规格参数气象站高度3米/4米气象站重量≦40kg机场外监控摄像头不低于200万像素，1080P，具备夜间监控功能环境监测仪风速、风向、温度、湿度防雷装置避雷针作业告警功能声光报警器运营期无人机巡检方案总体流程系统整体流程图如图所示。系统先后进行场站建模、巡检前准备工作、巡检工作、AI分析、报告生成、缺陷复核及消缺、平台复核关单等步骤。建立场站模型执行无人机巡检任务，首先需要对光伏场站进行模型的建立，所有的巡检任务均基于模型进行巡检任务的执行。场站的模型建立主要是基于大疆无人机的大疆智图软件，结合场站和系统的实际情况进行建模。建模的步骤主要有：模型航线规划、模型数据获取、模型重建。模型航线规划：在选定目标区域可自动生成航线，如图所示。提供地图打点、KML文件导入、飞行器打点等3种方式添加边界点。规划过程中，界面会显示预计飞行时间、预计拍照数及面积重要信息。模型数据获取：无人机根据规划好的建模航线进行飞行拍摄。系统会自动进行数据的采集和处理，数据处理效率最高可达400张影像/1GB内存2，可快速完成建模。最终建立的场站模型如图所示：组件编号根据建立的场站模型，结合施工图及场站实际施工情况，对场站内的所有组件进行自动定位及编号，在系统中建立对应关系，方便进行故障定位。组件编号示意如图所示。规划航线首次执行巡检任务，需对巡检航线进行规划设定，设定好的航线会保存在系统中，供日常巡检任务直接调用。根据建模信息，对场站进行区域划分和航线规划，制定合理高效的巡检航线，设置重叠率等相应参数，完成航线设定。系统会按照设定好的航线，顺序执行。航线规划示如图所示。无人机巡检完成巡检准备工作之后，无人机可自动进行巡检任务的执行。无人机巡检内容包括照片素材采集、图片标定、光伏组件缺陷定位标记，整个流程无人机自主工作，无需人工参与，最大程度解放人力。1）照片素材采集在飞行过程中，无人机会自动计算所需拍摄位置，为确保巡检过程中不会漏拍光伏板，拍摄的图片会有一定的重叠率。无人机在航线飞行过程中，在所需拍摄位置短暂停留并拍摄可见光及热成像照片后，继续向下一拍摄位置飞行。2）图片标定图片采集完成后，地面站将自动对可见光和热成像云台拍摄的图片进行标定纠偏，裁减可见光图片使其与热成像图片具有相同的视场角，提取热成像图片中的温度信息并映射到可见光图片中，生成各区域模块的缺陷图片。如图所示。3）光伏组件缺陷定位标记图片标定完成后，系统结合RTK定位信息，依据电站的高清平面地图和缺陷图片内的位置信息等，将缺陷图片附着在高清平面地图上，标注出热成像图片中高温点在整个电站的位置，同时保存该缺陷对应的热红外和可见光图像。为后续人员的维护和消缺提供精确故障及位置信息。整个过程无需人工参与，由自动完成。整个巡检流程结束之后，地面站可以输出一份带有之前所有问题标记点的地图，点击标记点可查看该点对应的可以见图片与热成像图片，利用标记地图就可以定位问题光伏板，在整个光伏电站的位置范围，便于人工复查确认缺陷、问题情况，如图所示。远程直播系统具备直播功能，巡检视频可以实现远程直播，第三方的监控平台只要支持GB/T28181或者eHOME协议即可接入直播视频，在监控中心即可实现观察无人机的巡检视频。巡检报告系统根据无人机的飞数据，自动快速识别、缺陷分析，一键生成缺陷报告。报告中会载明飞行信息、检测结果、巡检总结及建议、电量损失分析、故障组件详情等信息。其中会详细载明异常组件的信息，载明因鸟粪、遮挡、碎裂、二极管故障、掉串、电池片原因引起的故障数量、定位信息、及推荐的故障解决方案。复查与消缺系统根据巡检结果，系统将诊断结果下发到维护人员移动终端，如图所示。维护人员，根据高清平面地图中标记的缺陷位置，去现场复查有缺陷问题的光伏板。通过手持热成像仪器确认具体缺陷面板后，复核缺陷原因，进行维修更换。

建设期无人机工程管控方案在项目建设期，针对大范围、大面积的施工，使用无人机视频监控对光伏施工现场进行管理是无人机的又一具有开拓性的应用场景。该系统采用全自动智能无人机库等智能装备，基于人工智能、远程控制、流媒体服务、三维全景等尖端技术，采用机器视觉与深度学习，对施工现场安全帽佩戴、人脸识别、施工资质、危险区域入侵等安全行为进行管控。同时，基于正射影像与倾斜摄影，创新性结合光伏设计图纸，对施工进度、质量进行综合分析；结合现场光伏检测工装应用，形成施工中抽查、施工后普查、试运行系统诊断的设备全生命周期追踪管理机制，建立精准、系统的光伏质量验收标准体系，为高质量做好光伏基地项目建设各项工作的指示精神保驾护航。升压站行走巡检机器人系统光伏电站自动化技术的不断提高，无人值守或值班人数少成为发展的主要内容。升压站系统和设备的安全，是重点考虑的因素，传统的巡检模式已经无法完全满足智能化光伏电站的需要。巡检机器人，渐渐成为了完成变电站监测任务的“小能手”。整体来看，巡检机器人是一项综合应用系统，它是基于升压站自动运行现状开发的一套技术体系，改变了原有人工巡检工作方式。借助机器人检查，大量的人力巡检力量得以解放，巡检的质量和效率都有了相应提升。巡检机器人具备自主导航、巡检、定位、定时等功能，通过搭载的高清摄像头和红外热成像，精确识别变电站内各类仪表读数及设备的外观图像及温度状态图像，及时发现设备缺陷，大大减少电力工人作业工作量，代替人工完成升压站检测中遇到的难、险、急、重和重复性工作。主要应用包括升压站区域巡检作业、智能语音和机器人巡检配置软件三个部分内容。区域巡检作业变压器测温温度测量主要是指110kV、SVG、无功补偿、220kV等设备管套、设备主体、散热器、以及导线连接等方面，利用机器人携带红外热成像仪观测，对升压站主要设备的重点部位进行测温。将机器人测量值与红外测温仪的测量值进行比较，误差小于±5%。数字表识别需要识别的元件为可以用数字表达当前值的表（如压力表，电压表等）使用数字表识别，读出当前表的值，自动判断和数字识别，误差小于±5%。开关识别需要识别的元件为多个开关组成的压板时，视觉识别部分读出每个开关的开关情况。漏油识别需要识别的元件为判断该地方是否有漏水或者漏油的情况的时候，视觉识别部分自动判断该地方是否存在漏油或者漏水的情况。机器人智能语音智能介绍与巡检演示在手动模式下应使用PAD操作机器热到指定地点，介绍设备信息、演示巡检任务并播报巡检结果。智能问答机器人应与知识库对接，实现智能问答模式。双向语音通话现场维检人员应通过机器人能够与监控中心双向语音通话。巡检管理配置机器人管理对机器人的信息应进行管理和配置。包括配置机器人相机ip，端口号，初始最大速度等参数。巡检计划用户应可以添加临时性任务，即指定一个时间和任务，那么被指定的巡检任务就会在被指定的时间被执行；可以添加循环任务，使得每经过指定的时间后，该任务就会被自动执行。可以添加立即执行的任务。可以设置任务完成后是否进行自主充电。任务执行执行任务时，系统应采用深度优先算法，规划出最优路径。机器人将会按照规划出的最优路径进行巡检导航。任务执行前机器人将进行自检，需要满足机器人电量满足，机器人自身正常，地图和机器人匹配等条件时，才可启动巡检任务。任务执行完以后，机器人可以自动倒退到充电桩，对自己进行充电操作，以保证后续执行巡检任务时电量充足。自动充电后，监控界面上该机器人会显示处于正在充电。机器人控制系统对机器人控制模式应分为：人工遥控和自主控制两种模式。操作后台可以提供全自主和人工遥控两种指令下发，机器人可自由无缝切换。自动巡检模式机器人自主控制系统应是机器人的大脑，它的主要任务就是控制机器人在工作场景中的运动位置、姿态和运动轨迹、操作顺序及动作的时间。人工遥控模式应可以从实时监控页面选择模式进入手动控制系统，手动控制当前机器人的超声波、灯带，补光灯等的开关操作；控制当前机器人暂停当前巡检任务并运动到地图路径上的指定位置；控制当前机器人前后左右的运动；通过云台控制台上方的变焦变倍滑动条，可以控制当前机器人上摄像头的变倍和变焦。报警系统报警统计以柱状图的形式呈现短期内报警统计情况。报警统计可按照年、月、日三种不同的时间跨度进行，直观地呈现各个时间段内电站的报警情况和报警趋势；报警统计可按照报警等级进行。可以根据用户要求来定义报警属性（包括报警分类及报警等级等）。巡检报告每次巡视任务完毕后，自动生成巡检报告。对当次巡视的结果和过程中发现的问题，即各类告警信息，自动生成异常缺陷报表。巡检报告和异常缺陷报表具备设定时间内的巡视任务查询功能，支持以检测类型、设备区域、间隔名称、设备类型、告警等级等进行组合筛选。开关柜导轨巡检机器人系统开关柜导轨巡检机器人主要提供巡检库功能和监控管理功能。运维人员首先通过发布巡逻任务启动巡逻机器人，接收后台监控管理中心在巡逻过程中收集的所有数据，并进行显示和处理。后台主要通过模式识别和图像处理技术查找和纠正设备缺陷，发布设备维护等命令。二是巡视检查的功能。该功能是指巡逻机器人本身通过无线通信和监控设备实现了相互通信和数据传输的功能。机器人还支持包括伺服控制、信息获取、自检测维护系统等。通过智能巡检机器人提高电站运维处理效率，提高了效率和巡检质量，同时代替人工及时识别设备故障，降低人员的安全风险。导航定位功能机器人运动采用轨道式运动方式水平定位精度误差不大于±2mm。机器人应具有按照预先设定任务或路线自动启动和停止的功能。机器人应具备动态巡检任务、路径选择功能。检测功能机器人应规范搭载可见光模块，另可灵活搭载超声，实现相应检测功能。可见光检测功能可见光检测应具备如下功能：机器人应配备可见光摄像机，能对室内设备外观及状态进行准确拍摄。进行采集并将视频实时上传至本地监控系统。上传视频分辨率需达到1920*1080，且分辨率可手动调整。应能存储采集到的视频，支持视频的开始录像、停止录像、播放、停止、重启、抓图、全屏显示等功能。最小光学变焦数30倍，可在10米距离外清晰识别表计刻度红外检测功能成像清晰。红外检测设备原生成像分辨率不低于640×480。测温灵敏度不低于60mK。测温精度不低于±2℃或2%（取绝对值大者）。接口方式以太网或RS-485。防碰撞机器人应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止并报警，指定时间内障碍物移除后应能恢复行走。遇到人员等移动障碍物时，可启用语音功能，友善提示对方避让。双向语音对讲功能机器人应具有双向语音对讲功能，配有音频采集和播放设备。双向语音传输的语音质量和延迟应满足远程视频指导的要求。人机交互功能机器人控制应提供遥控和自动控制两种对控制方式，并能在两种控制模式间任意切换，切换应不影响导航功能。遥控功能应实现对机器人车体、云台、可见光摄像机的控制操作。自动控制功能应实现机器人巡检任务编制、修改和任务人工或定时发送、中止功能。机器人因通信失联、机器人故障等原因故障停留在场地时，应在后台电脑地图上标定机器人失联位置，同时发出“机器人故障无法返航”告警。系统应具备机器人巡检任务中断记忆功能，当前执行任务中断后，再次启动任务时可以选择从中断点继续执行任务。在机器人进入睡眠模式后，系统应具有远方唤醒功能。系统应具备异常点、报警点自动复检、一键复检功能，能够实现快速对上一次或本周、本月告警点位进行复测。系统应具备告警功能，在通信中断、任务执行异常或中断、接收的报文内容异常等突发故障或异常情况下，上送告警信息。机器人可通过后台监控或智慧运维平台、生产监控指挥终端正确、稳定下达巡检任务.缺陷自动分析应能对采集到的仪表设备图像进行分析，自动识别出仪表的读数，进行自动判别和异常报警。应能对采集到的状态类设备图像进行分析，自动识别出设备的状态。缺陷辅助分析（1）外观异常识别应能对采集到的设备图像进行分析，可识别出设备上存在的悬挂物。（2）查询展示应提供实时事项显示和历史事项查询功能，事项应根据报警级别、事项来源等分类显示。应能存储采集到的可见光图像巡检数据。具备查询功能，并对查询到的数据按照设备类型、设备名称、最高温度等进行过滤