光伏运维管理系统的发展趋势

随着光伏电站建设的大规模开展，光伏管理系统作为光伏电站的运维管理解决方案，将主要围绕两大核心目标展开：保障发电量以提升收益，高效运维以降低运维成本

一般情况下，第三方商业公司只要满足电网规范的要求，就可以涉入电站的信息采集和实时监控领域。但对于某地区超大规模的电站，比如超过300MW，发电业主可能更倾向于采用在国内做过较多大规模电站交付的监控厂商。

而光伏行业不仅涉及到大型地面电站，还存在大量的分布式电站。从实际情况来看，目前国内也有很多新的监控厂商进入光伏监控领域。

除了满足电网要求的信息采集和实时监控外，随着光伏电站建设的大规模开展，光伏管理系统作为光伏电站的运维管理解决方案，将主要围绕两大核心目标展开：保障发电量以提升收益，高效运维以降低运维成本。

为达到以上双高效的管理目标，光伏电站管理系统必须更佳地匹配光伏行业近几年的飞速发展，推出场景适应性更强，融合现代数字信息技术、通信技术、大数据挖掘技术的新型光伏电站运维解决方案。因此，监控系统在如下方面的转变，将可以更好的满足客户的需求，在提升运维效率的同时保障发电量的提升：

一、从“单一电力逻辑视图和设备平铺”到“直观拓扑结构与电力逻辑多视图组合”

现有的光伏电站监控和管理系统前身较多，主流厂商的系统出身于传统的火电或水电行业。然而，在管理上，水电、火电包括风电等系统与光伏电站的管理存在着较大差异，其中最重要的在于管理数量。一个中等规模的30MW左右的光伏电站，涉及到的光伏板、汇流箱、逆变器、箱变等设备数会多达十万以上。如此大数量的管理对象规模，通过传统的以管理数量少而侧重配电的电力监控系统运维，需要比较强的专业背景和应用经验，或者通过厂家多次的培训才足以胜任。

由于光伏行业近几年飞速的建设，也有大量的新人才涌入光伏行业，而这些人对互联网是非常熟知的，通过互联网式的系统操作体验设计与传统电力设计人机交互界面相结合，呈现拓扑结构组织来提升管理效率，将帮助使用者更加便捷地融入运维活动中。

二、从“参与分析过程”到“只关注结果”

没有任何用户会持续观察各层级数之不尽的电压、电流等指标数据，需要的是结果的呈现。但结果依赖于精准的监测、智能化的在线分析，才能实现自动化精准报缺。

如果以逆变器作为监测的载体，则集中式逆变器对光伏组串最大功率工作点的跟踪相对粗犷一些，会忽略组串最大功率点的不一致性，在监控和管理上还面临管理不够精细的问题，而通过检测直流汇流箱的每路电压电流的方式，不仅成本增加，而且检测精度也达不到要求。

而组串式逆变器方案能够精确监测逆变器的每一路组串电流、电压，数据采样精度达到0.5%以上，用于支撑不同组串之间、不同逆变器之间、不同光伏方阵之间的实时功率的采集和分析，可以及时发现故障和发电落后单元。更重要的是实时地直观地展现给运维人员，从而减少运维的人工参与，将结果以直观的方式及时推送。

三、从“不可靠、低带宽”到“高可靠、高带宽”的方阵内组网

低成本组建网络、高效率看护发电是光伏电站监控组网的最原始诉求，而目前每个光伏方阵内部，主要通过RS485方式与逆变器、智能汇流箱、箱变及测控装置、环境监测仪等通信。随着总线挂接设备的数量和传输距离的增加，干扰的影响导致RS485通信方式会出现不稳定的情况。

比如，国内某大型地面电站首次建设时，各方阵内通讯管理机或数据采集器获取到的下挂智能设备直通率不足60%，剩余40%以上需要通过硬件排障或软件调试等方式联调后才能正常接入监控系统。

同时，大量的RS485通信线缆的敷设也需要工程和物料成本的支出，一旦通信异常，查找物理线路做故障定位将变成一项复杂度很高的活动。

为此，在新型电站的建设上，需要一种更可靠、带宽更大、维护更便利的通信方式解决各光伏方阵内的通信采集问题。由于无论是何种方式、何种地形部署的光伏方阵，电力都需要通过电力线缆进行传输，电力线缆无法节省，于是PLC(Power Line Communication)电力线载波方式是一种值得研究和推广的方式。采用PLC通信技术，主流量产的芯片内置逆变器中的方式，支持的带宽可以达到5Mbps以上，远高于现有RS485普遍采用的9600bps的通信速率。更大通信带宽的保障可以大幅降低通信异常率，而传输距离最大可达到3000米，满足光伏方阵内的部署要求。同时节省了RS485通信线缆的部署，排障也将变得更加简单。

四、从“现场问题定位及巡检”到“远程全方位协同”

基于4G技术定制的光伏专用无线高速通信系统，为现场与集控中心专家的无障碍沟通提供了便捷的通道，不仅可以回传实时的视频和语音，也可以回传现场红外热成像仪信息，供专家身临其境的进行问题诊断。降低现场维护人员的技能要求，未来在建设集控中心之后，远程集控中心保留住专家人才即可指导现地维护。