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編者按：

光伏扶貧電站設(shè)備和組件運(yùn)行存在薄弱的運(yùn)維環(huán)節(jié)，這也制約著同步并網(wǎng)、電量消納、收益分配等環(huán)節(jié)無縫銜接；建立高效的數(shù)字化運(yùn)營模式將成為新需求。


光伏發(fā)電具備綠色環(huán)保、安全可靠、投入少、見效快、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，2015年到2019年底，國家能源局已累計(jì)下達(dá)光伏扶貧規(guī)模1910萬千瓦，幫扶貧困戶407萬戶。在政策紅利下，光伏扶貧電站建設(shè)規(guī)模之大、力度之強(qiáng)前所未有。

調(diào)節(jié)“失衡”的產(chǎn)業(yè)模式

然而，一方面是政策和資金支持下的大規(guī)模建設(shè)，另一方面是農(nóng)村復(fù)雜而薄弱的現(xiàn)實(shí)條件，前重后輕的發(fā)展模式，薄弱的運(yùn)維環(huán)節(jié)成為光伏扶貧電站設(shè)備和組件高效運(yùn)行的桎梏，同時(shí)也制約著同步并網(wǎng)、電量消納、收益分配等環(huán)節(jié)無縫銜接。

為補(bǔ)齊這一“短板”，2016年3月到2019年3月國家能源局、國家發(fā)展改革委、國務(wù)院扶貧辦等先后印發(fā)《關(guān)于實(shí)施光伏發(fā)電扶貧工作的意見》、《光伏扶貧電站管理辦法》、《國務(wù)院扶貧辦綜合司關(guān)于加強(qiáng)全國光伏扶貧信息監(jiān)測工作的通知》，要求縣級(jí)政府建立運(yùn)行管理系統(tǒng)，光伏扶貧電站有關(guān)信息統(tǒng)一納入國家可再生能源信息管理平臺(tái)，并對村級(jí)光伏扶貧電站數(shù)據(jù)采集終端做了技術(shù)規(guī)范。一系列的舉措規(guī)范了建設(shè)和管理標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也提高了行業(yè)門檻，促進(jìn)光伏扶貧產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

后疫情時(shí)期的光伏扶貧路在何方？

2020年，是“十三五”規(guī)劃的最后一年，也是脫貧攻堅(jiān)、全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)的決勝之年，根據(jù)《中共中央 國務(wù)院關(guān)于打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)三年行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，確保到2020年貧困地區(qū)和貧困群眾同全國一道進(jìn)入全面小康社會(huì)。這時(shí)，突如其來的疫情對產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、提振經(jīng)濟(jì)提出了新命題。不僅要保證現(xiàn)有電站的收益以保證農(nóng)戶的收入，還需在現(xiàn)有電站基礎(chǔ)上進(jìn)行新建電站和現(xiàn)有電站的管理升級(jí)等投資決策，保證所有電站在脫離扶貧補(bǔ)貼之后實(shí)現(xiàn)自我 “造血”。

不論是設(shè)備運(yùn)行、組件監(jiān)測等運(yùn)維需求，還是并網(wǎng)結(jié)算、電站管理需求，都需要有詳細(xì)的數(shù)字支撐才能實(shí)現(xiàn)。率先掌握大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)優(yōu)勢將率先獲取爆發(fā)先機(jī)。

從臺(tái)前縣光伏扶貧看光伏電站數(shù)字化升級(jí)之路

在河南省臺(tái)前縣，光伏扶貧電站的數(shù)字化升級(jí)項(xiàng)目已經(jīng)取得初步建設(shè)效果，實(shí)現(xiàn)了“云+端”的數(shù)字化管理，當(dāng)?shù)刎毨мr(nóng)戶定期收益透明公開，也為后期規(guī)模擴(kuò)展、追加投資提供了科學(xué)依據(jù)。

該項(xiàng)目由上海頌良網(wǎng)絡(luò)工程有限公司（以下簡稱上海頌良）承接完成，作為新能源領(lǐng)域的專業(yè)服務(wù)商，上海頌良以豐富的方案設(shè)計(jì)、施工和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，在臺(tái)前縣扶貧電站的數(shù)字化升級(jí)項(xiàng)目中一舉中標(biāo)。研華在方案設(shè)計(jì)、規(guī)劃、實(shí)施中提供數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場監(jiān)測、邊緣側(cè)分析、關(guān)鍵數(shù)據(jù)共享、云平臺(tái)運(yùn)維、APP移動(dòng)式管理等完整的智慧光伏解決方案與服務(wù)。

數(shù)量多、分布散、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一——光伏扶貧痛點(diǎn)需要一站式解決

發(fā)電量15.35兆瓦的河南省臺(tái)前縣光伏扶貧項(xiàng)目是擁有125座村級(jí)光伏電站的龐大體系，相比較普通的光伏電站，在運(yùn)行、運(yùn)營過程中面臨更多難題。最突出的問題是電站小而散，125座電站分布在9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)89個(gè)行政村，單定期巡檢和維護(hù)保養(yǎng)的工作量就非常大，一旦需要故障排查和維修就更需大量專業(yè)人員。在當(dāng)?shù)?，看護(hù)、巡檢及維修人員的專業(yè)水平和數(shù)量都難以匹配這些復(fù)雜、繁重的運(yùn)維需求。可以預(yù)見的是，通過數(shù)據(jù)的采集和分析，能夠從根本上解決人力不足和專業(yè)度的問題。

由于前期電站建設(shè)時(shí)間集中，又沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成電站規(guī)模不一，逆變器品牌多，通訊協(xié)議規(guī)約不統(tǒng)一，這使得數(shù)據(jù)采集難度倍增。 “由于村級(jí)電站都地處偏僻，每個(gè)電站情況不一，僅前期摸排和設(shè)計(jì)就需投入大量時(shí)間和精力。”上海頌良作為施工方，經(jīng)受住了各方面的考驗(yàn)，其項(xiàng)目經(jīng)理金陵提到，“研華具有成熟的方案經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)電站規(guī)模和周邊環(huán)境輔助進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，包括走線方式、線纜選擇、埋線深度、串口連接、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理等都有相應(yīng)的指導(dǎo)，我們在半個(gè)月之內(nèi)就完成了125個(gè)村級(jí)電站管理方案的量身定做。”

遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)+遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測 雙管齊下

方案包括遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測兩部分：遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)由通訊前置機(jī)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、運(yùn)維及報(bào)表工作站等設(shè)備支撐，負(fù)責(zé)電站監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與處理，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)庫緩存并對接云存儲(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電分析、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析、主動(dòng)搶修支撐、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、自動(dòng)化設(shè)備缺陷管理、模型/圖形管理等運(yùn)行管理功能。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測功能由通訊管理機(jī)承擔(dān)，實(shí)現(xiàn)正/反向隔離、縱向加密、防火墻等，負(fù)責(zé)與國網(wǎng)電商云平臺(tái)、河南省供電公司，以及國網(wǎng)物資平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互和信息共享，有效支撐電網(wǎng)的安全運(yùn)行。



臺(tái)前縣光伏扶貧集控運(yùn)維平臺(tái)系統(tǒng)拓?fù)鋱D

快速采-存-傳 徹底解決數(shù)據(jù)擁塞

邊緣智能網(wǎng)關(guān)ECU-1251臺(tái)前縣光伏扶貧項(xiàng)目中，搭建了以研華邊緣智能網(wǎng)關(guān)ECU-1251承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、傳輸和邊緣側(cè)處理的底層架構(gòu)，兼容解析300多種通訊協(xié)議，支持國網(wǎng)電商云平臺(tái)及電力規(guī)約，一站式解決傳統(tǒng)光伏數(shù)據(jù)采集難題。ECU-1251最為顯著的優(yōu)勢是數(shù)據(jù)采集更全面且拓展性更強(qiáng)，避免了傳統(tǒng)方式利用逆變器通訊模塊采集不到周邊設(shè)備數(shù)據(jù)的難點(diǎn)，還可以在后期需要時(shí)隨時(shí)添加各種業(yè)務(wù)功能。針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集使用GPRS傳輸協(xié)議經(jīng)常發(fā)生的數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象，ECU-1251具備斷點(diǎn)緩存功能，能夠在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)緩存數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再傳到服務(wù)器上，保證數(shù)據(jù)的完整性。內(nèi)置VPN功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理功能，遠(yuǎn)程升級(jí)、遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程維護(hù)，大幅度節(jié)省現(xiàn)場差旅成本。內(nèi)置編程算法則讓數(shù)據(jù)采集兼?zhèn)淞?ldquo;智能”功能，通過在邊緣側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)的一次處理，使得數(shù)據(jù)傳輸更加輕量化，有效解決占用端口資源造成數(shù)據(jù)擁塞的傳統(tǒng)難題。



邊緣智能網(wǎng)關(guān)ECU-1251

云平臺(tái)+移動(dòng)端APP：光伏電站走向智能化

掌握發(fā)電數(shù)據(jù)，核算準(zhǔn)確能效比，對于有效利用社會(huì)資源、輔助科學(xué)決策具有重要的基礎(chǔ)作用。目前，分布式光伏電站在監(jiān)控和運(yùn)維方面都存在“信息孤島”的現(xiàn)象：不同品牌逆變器設(shè)備都有自己的監(jiān)控軟件大多“各自為政”，專業(yè)的運(yùn)維人員在維護(hù)過程中需要安裝不同廠商的APP，在多個(gè)平臺(tái)頻繁切換以查看各電站的運(yùn)營情況。同時(shí)，大多運(yùn)維軟件也不支持個(gè)性化開發(fā)，新的運(yùn)維需求難以實(shí)現(xiàn)。而不同廠家運(yùn)維軟件在私有云的部署也很難實(shí)現(xiàn)。

在臺(tái)前縣監(jiān)控中心，研華在私有云上部署了基于B/S架構(gòu)的運(yùn)維軟件Solar Power Management System（簡稱SPMS），既保證了數(shù)據(jù)的安全性，又可實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)，減少巡檢成本，快速定位故障點(diǎn)，成為當(dāng)?shù)卣岣哌\(yùn)營效益的重要手段。

“研華的SPMS運(yùn)維平臺(tái)設(shè)計(jì)為我們提供了核心大腦。”金經(jīng)理這樣比喻。在運(yùn)維平臺(tái)和移動(dòng)APP上呈現(xiàn)關(guān)鍵資產(chǎn)數(shù)據(jù)、跟蹤設(shè)備狀態(tài)、接收警報(bào)通知，并執(zhí)行系統(tǒng)管理和配置。與此同時(shí)，高性能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)ECU-1251內(nèi)置WISE-PaaS/Edgelink支持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，整合電站現(xiàn)場數(shù)據(jù)至相應(yīng)的管理系統(tǒng)和云平臺(tái)。

“目前項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定，功能完全達(dá)到預(yù)期效果。”金經(jīng)理說當(dāng)?shù)卣畬υ囘\(yùn)行效果非常滿意，“研華的產(chǎn)品都具有很高的防護(hù)等級(jí)，能夠在嚴(yán)苛環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行，并且還可以遠(yuǎn)程維護(hù)和升級(jí)，這些都為后期服務(wù)和功能升級(jí)提供了可能性。”

“云+端”光伏電站集控管理平臺(tái)

通過實(shí)際驗(yàn)證，該方案實(shí)現(xiàn)了光伏扶貧電站的可視化、可管理、可維護(hù)，將數(shù)量龐大的分散的電站數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、完整采集，統(tǒng)一的管理平臺(tái)，從而幫助用戶提升整體運(yùn)維管理效益。隨著光伏扶貧產(chǎn)業(yè)步入向管理要效益，向運(yùn)維要效益的新階段，建立高效的數(shù)字化運(yùn)營模式將成為新需求。

“研華在前期方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)指導(dǎo)、軟件的調(diào)試和遠(yuǎn)程維保整個(gè)合作過程中，都讓我們非常放心。”金經(jīng)理介紹說，基于一期實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)共享和分析，臺(tái)前縣光伏電站投資和收益符合2020年運(yùn)營預(yù)期，二期新建電站的數(shù)字化建設(shè)也即將開始。

2020年，光伏扶貧即將完成歷史使命，“脫貧”任務(wù)轉(zhuǎn)化為“致富”目標(biāo)，光伏電站的數(shù)字化效能已經(jīng)顯現(xiàn)。研華對應(yīng)該項(xiàng)目的行業(yè)經(jīng)理也表達(dá)了積極參與項(xiàng)目的初衷：“我們希望將數(shù)字化與光伏扶貧項(xiàng)目緊密結(jié)合，為國家投資決策提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)依據(jù)，讓貧困地區(qū)的人享受到科技進(jìn)步帶來的收益，為推廣清潔能源和保護(hù)環(huán)境做更大的貢獻(xiàn)。”

專注新能源，描繪美好未來

2020年是“十三五”收官之年也是 “十四五”開啟之年，國家提出了涉及九大領(lǐng)域的“新基建”戰(zhàn)略，將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能。截至3月，全國11個(gè)省市區(qū)發(fā)布了2020年重點(diǎn)項(xiàng)目投資總計(jì)34億的計(jì)劃清單，這一戰(zhàn)略將在提振國家經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、保障民生、提高人民生活水平發(fā)揮重要的基礎(chǔ)作用。

未來，立足新能源，拓展新基建，上海頌良與研華將持續(xù)做好產(chǎn)業(yè)深耕和創(chuàng)新合作，雙方優(yōu)勢互補(bǔ)，打造更加直觀、更多維度和更細(xì)顆粒度的數(shù)字化定制方案和技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)“共創(chuàng)、共享、共贏”的發(fā)展愿景。


原標(biāo)題：云端之上 光景無限———研華助力光伏扶貧破解運(yùn)維難題