新能源电站智能运维技术研究

中电投东北新能源发展有限公司 张智会 内蒙古中电物流路港有限责任公司赤峰铁路分公司 王嘉言

通常新能源电站建立在人口密度相对较为稀疏的地方，如戈壁滩、海上及山区等，从而使得新能源电站的分布在地理空间层面较为宽广，其遍布广大的国土空间区域，电站在运行过程中的外部条件较为复杂、多变，同时在诸如戈壁滩、海上等区域还具备恶劣的外部环境，从而使得企业在落实对电站运维管理的作业过程中还受到较大的环境影响。

随着当前新能源发电新项目不断开工建设，企业也需要借助更多的技术人才及管理人才来开展相关工作，在此过程中不可避免会导致企业在经营管理期间的传统问题进一步凸显，再加上现场工作条件更加复杂多样，以至于现有的运维管理作业还受到较大的制约，企业应在现有的工作管理进程中不断总结分析，提高工作开展效率。

1 电站的集中控制

1.1 实施集中控制的必要性分析

针对当前新能源电站智能运维工作的具体开展特征进行分析可以看出，大部分运维模式均涉及到驻场维护的部分，且相关运维人员往往需要考量现场工作实际的需求，但受到周边恶劣环境的影响，导致大部分运维人员的生活环境相对较为艰苦，同时相关运维作业也需要大量的专业人才，当前企业还存在相应的人才使用欠缺问题。并且由于运维作业环境复杂，相关检修人员往往很难以快速抵达事故现场，尤其是在针对戈壁滩风电相关新能源设备进行维护检修的过程中，相关作业由于受到戈壁滩复杂的自然气候影响，从而使得相关工作人员不能够及时到达事故现场，以至于相关设备错过最佳的检修以及维护时间，影响设备的运行效率，同时由于控制不到位也可能导致相应的电力系统瘫痪，以至于故障影响的范围进一步扩大，进一步增加运维成本。

因此，通过对以上新能源发电站的实际运行状况进行分析比较可以看出，当前企业需要进一步完善现有的工作管理模式，优化相关作业人员的工作环境，确保运维工作能够稳定、有效地进行，在此过程中，新能源发电企业可以结合智能集中监督管控系统，实现对相关设备远程监督、管控，降低运营成本，在集中监控系统中设置有计算机网络系统、通讯系统，能够实现对发电站的集中优化以及简易控制，提高整个系统自动化运行的效率[1]。除此之外，在智能集中监控系统中还集成了大量的控制手段，并且中央处理系统也具备基本的分析决策能力，能够时刻保持设备处于健康稳定的运行状态，以此来最大限度地减少在运维作业中的人员投入量，进一步提高设备的稼动率，实现对多项设备全天候、全时段的监督管理。

1.2 硬件配套

1.2.1 功能达成

电力企业要想实现对新能源电站智能化运维管理，首先需要借用相应的集中控制中心，但是在对集中控制中心进行建设、打造的过程中，企业需要对其中的软件设施以及硬件设施进行定向化设置，结合当前电网实际的生产作业需求，从多个层面、多个角度来优化现有的软硬件配套设备。

现有的集中控制中心需要满足相关工作人员对现场设备实际的运行状况进行及时分析、监督以及管控的作业需求，帮助作业人员及时查验设备的运行参数以及其中所存运行异常的状况，从而协助检修人员制定出科学合理的检修计划以及运维管理方案，保证电网能够稳定高效地运行，同时还能够进一步提高设备利用率，减少非计划停机的时间，满足当前新能源发电作业的现实需求。同时结合集中控制中心还能够帮助电力企业收集在设备运行期间所产生的各项数据信息，如对设备的发电状态、发电量影响因素进行评估，借用相关评估结构来构建起一套完善的数据库系统，为后续相关工作人员对整个系统进行优化改善提供必要的数据支撑，以此来满足新能源发电作业对生产安全、生产品质的硬性要求。

如果在发电过程中存在相应的安全生产问题，企业应当明确引发相关事故的具体原因，锁定相关地点，借助相应的集中控制中心快速切断故障点，以此来减少故障所带来的连带损失，满足在设备运行异常时的负荷要求。同时结合相应的集中控制中心还能够合理排配发电厂的发电计划，以此来最大限度地减少发电厂所投入的各项生产费用，实现对电网经济可行的调度管控。

如，企业可以借助相应的系统实现对电压精确、合理地控制，以此来进一步优化整个系统内部的无功分布状况，进而提高电压质量，以此来满足对电站监控作业的需求，帮助相关作业人员根据相关设备的安装以及布局管控作业的具体开展状况，作出实施的作业调整，保证相关设备能够稳定、安全地运行，同时也帮助相关作业人员制定相应的管控措施，保护现场设备的运行安全。

1.2.2 设备连接

新能源发电站在建设期间也需要实现各项设备与监督管控系统的有效连接，确保生产现场各项设备时刻处于接受监督管控的运行状态。比如在风电场，企业需要对风机的齿轮箱、发电机等核心部件进行实时监控；而在对应的光伏电站，企业需要对汇流箱以及组串进行监督管理，将相关设备接入到集中控制中心，帮助工作人员及时监控每一台设备的实际运行状态，并且帮助相关工作人员根据每台设备的运行状况来对设备潜在的故障隐患问题进行及时高效地分析，排查相应的隐患，及时处理相应的事故，减少安全隐患的发生概率。

在实现每台设备与集中控制中心相互连接的作业期间，企业可适当地借用光纤通信，提高数据信息的传递效率，确保监控信息能够及时、稳定地传递。同时，结合相应的集中管控中心，还能够借助视频监控系统对诸如发电站内的设备以及发电厂外部环境进行实时监督、管控，为相关作业人员提供准确可靠的外部环境信息，保证发电作业安全进行。

1.3 智能化应用

1.3.1 智能化达成的功能

集中控制中心内部所需要实现的功能类型相对较多，比如相关设备需要实现对SCADA数据信息的采集、收集，同时完善对相关数据资料的查询、统计，即使针对相关事件做出警告，并且相关控制中心还需要调节相应的功能，参考发电设备的实际运行状况、分布状况建立相应的控制模型，实施对设备分布式管控，结合图模一体化的管控运营模式以及相应的编码管控技术，从根本意义上解决电站远程监控工作中所遇到的疑难杂症，保证监控信息能够实时、高效地传递[2]。同时智能化系统也能实现对各项设备集中管控，最终做到发电厂内部熄灯生产、无人生产的工作管理模式。

在此过程中，电力企业需要构建三位一体化的生产运维管理系统，充分利用当今互联网时代所带来的便捷性实施对整个电力生产信息化管理，对其中所涉及到的管理流程、数据信息进行有效管控，借用大数据技术、云计算技术为电力企业更加长远稳定的发展提供相应的便捷，为后续对数据信息的分析、决策以及管理、管控提供必要的支持，整个生产运维管理系统涉及数据采集、监控，以此来实现对生产现场的运维管理，并且还涉及到部分故障诊断、警告、管控、风险分析、量化考核等不同的管控内容。为了方便管理，相应的管控中心还引入了移动运维管理技术，例如结合移动APP帮助管理者随时、随地了解相关设备实际的运行状态。

1.3.2 无人机监控

在现有的运维管理系统中也融入无人机智能监控诊断作业，无人机上搭载了各种成像仪器，如红外线及可见光摄像机，能及时采集电厂运行数据如温度、环境湿度等，利用相应的图像处理技术，结合当前数据中心内部的实时信息，依托故障检测技术来最大限度地实现对当前发电厂设备预警状况的监督，及时掌控现场设备外部的运行状况，如光伏太阳能面板是否布满灰尘、污垢，以及是否存在设备发热异常的状况，提高数据信息的利用效率。

1.3.3 现场安全巡检

而在对应的安全生产智能巡检管理作业中，相关系统需要为现场运维人员提供智能分析检测以及防误指导操作，有效地应对现场应急状况，同时智能巡检系统还能够及时记录各项设备运行异常信息，最大限度地提高对新能源发电站的智能感知、感应能力，实现对各项信息资料的及时处理管控以及安全防护，为新能源发电厂设备的运行安全提供相应的保障。在安全生产智能巡检管理体系中构建了远程监督、专家指导以及巡检管控等多种内容，实现现场与远程实时互动、高度集成的巡检管控形式，以此来进一步提高了电站的运维管理水平[3]。

2 电站的集中管理

2.1 物资集中管理

企业需要配备相应的物资采购人员以及设备管理人员，导致企业的经营运作过程中还存在较高的管理成本。为最大限度地降低企业在经营运作过程中所产生的一系列成本，企业应当对现有的设备进行集中管控，在此过程中企业需要优先培训出相应的管理团队，通过教育培训、考核管理，组建专业的物资管理团队、完善相应的管理制度。企业还需要结合科学统一的命名规则，对现场内部的各项设备类型、物资种类进行编号管控，做到对物资设备定点、定位的监督管理，以便于实现对设备后续采购管理以及信息档案的追踪管理。

在对物资编码工作进行优化、改善的过程中，应当采取以下的管控模式：企业应当确定电站类型，对电站内部的设备型号进行分析比较，对其中所使用到的物资名称进行分类管控，之后结合物资名称来实施对物资的编号处理，规范其存放位置。如，在现有的电站类型中涉及风电、光伏发电、海洋发电，而相应的设备类型则涉及一次、二次设备、发电设备以及其他辅助设备，对应的物资则包含继电器、传感器等，而物资编号则主要是考量设备的类型、名称，按照相应的排位顺序来对各项设备进行编号、处理，以便于实现对相关物资设备的统计管控，实现对相关设备宏观、整体的管理，提高管理效率。

按照以上的工作管理策略，不同的设备还能够提供给多个发电站进行使用，而废弃的设备也能够得到集中管控，最大限度地降低对相关设备处理、管控的成本，同时也节约了大量的人力、物力、财力。而为了进一步提高对设备信息化、数据化的管理效率，企业可以利用相应的二码技术来实现对数据信息的集中管控，提高管理效率，并且也有利于企业及时根据当前设备、物资的消耗状况来对电厂的工作效率进行评级、评价，以此来开展对整个发电厂的改进和维护保养，最大限度地提高设备的加工率，满足当前发电站经济安全的发电作业需求。

2.2 人才集中管理

提高电站设备运行管理的水平和效率，不仅要结合必要的日常检验以及体系化、标准化的常规性检验，如结合预防性实验、消缺管理、清扫管理来减少设备发生故障异常的概率，同时相关作业也要依托现场工作人员对各项数据资料进行认真细致地分析和识别来提高现场工作管理效率。如，相关作业人员应当了解设备当前的运行工况，对现有的智能监控系统、集中管控系统进行分析、使用，对现场机械设备、电子仪器、仪表及相关数据的显示进行考量，并且根据当前生产管理的实际状况提出质疑、提出疑问，对后台数据进行有效地使用分析[4]。

因此，通过以上的分析可以看出，集中控制中心的工作管理人员应当具备扎实的数据分析能力、判断能力，能够结合发电站的实际运行状况来完成对设备常态化的运维管控，提高设备的运行效率。同时，相关作业人员还需要结合各项数据的生成状况，制作相应的日常报表，实现综合管控。

除此之外，相关工作人员也需要在相关工作管理进程中掌握各项设备的使用状况，明确各项设备的参数信息，与厂商进行交流沟通，及时探讨出相关设备常见的故障类型以及维护保养策略，以此来提高对设备管理维护的效率。因此，基于以上的需求，发电站应当落实对相关工作人员常态化的教育培训，组织相关专业人员进行技术学习和技术探讨，提高线上运维管理工作的效率。