01-智能光伏管理系统介绍-20160725

光伏电站2
······
风电场3
设备厂家1
设备厂家2
······ 风机厂家n
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简单监控，无智能分析，被动式低效运维
挑战
人工上站排 查故障点、 费时费力
直流汇流箱
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
清洗依靠经验判断
无智能分析，被动式应 对故障，运维效率低
邮
件
纸
件
手工报表，低效且 易出错，无法有效 跟踪故障处理闭环
发现缺陷、消缺、周/月报…..
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完整营维解决方案：华为FusionSolar智能光伏管理系统
经营 APP
FusionSolar 智能营维 云中心
服务器
存储 FusionSphere 云操作系统
云平台
营维模式三个转变
被动运维 主动营维 现场运维 移动/远程运 维粗放管理 精细化管理
站级 运维 管理
两票管理 安全管理 计划管理 运维管理
监控系统
生产管理
多媒体调度平台
4G LTE无线传输
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风机故障分析及预警
故障分析
损耗分析
风资源评估与发电分析
资产分析
光伏智能 清洗
资产录入 台账管理 备件管理 缺陷管理
资产管理
任务管理 协同办公 公文管理 人员管理
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FusionSolar管理系统价值：提升收益，促进投融资
提升收益
辅助决策
保障安全
促进融资
通过PR评估，主动优化提 升发电量
快速排除故障，减少发电 损失
运维集中化、远端无人化 提升整体收益>2%
投资方案决策 设备选型决策 团队绩效评估
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辅助
通过电站KPI评估，支撑方案投资决策
决策
横向对比不同区域和类型、不同方案电站关键KPI数据，为投资决策数据支撑
电站归一化发电量排名
（kWh/MW）
160,000 150,000
130,000
120,000
100,000
青海
内蒙
河北
浙江
广东
电站PR分析
86%
84%
79%
74%
69%
智能 光伏电站
直流汇流箱
直流 交流 信号传输
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
集中逆变器
RS485
通讯管理机
光纤环网
本地监控
中压变压器 (双绕组变压器)
中压电网
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Contents
为什么需要智能光伏管理系统 智能光伏管理系统解决方案概述 智能光伏管理系统组成子系统介绍 成功案例
设计智能光伏电站管理系统需要关注不同角色的关切点
RS485
环境监 测仪
组件
智能光伏 箱变 控制器
汇集站 设备
智能光伏电站
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环境监 测仪
组件 直流汇 逆变器
箱变 汇集站设备
流箱
风机
集中式方案光伏电站
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箱变
风电场
环境监测仪
营维分析体系
支撑平台
站级
4G无线通信技术，取代光纤环网，消除通信线缆故障
集中逆变器
通讯管理机
中压变压器 (双绕组变压器)
中压电网
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本地监控
监控数据少，精度低，不可靠
汇流箱电流监测精度仅为3%， 一个组串中一块组件彻底坏掉 的影响为1/22=4.5%，大部分 的组串问题都不能及时发现。
无组串监测
传输速率低 通信易中断
挑战
故障后，排查与恢复困难
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专家经验和主动性发挥最大化，主动自动排查问题
用好的工作环境 留住专家资源
集 提升 中 收益
资源 经验积累到智能营维云中心
经营 APP
服务器
存储
FusionSphere
云操作系统
云平台
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专家组经验共享、 复用，形成团队优势
站级管 理系统
投资者：透明、可
量化、收益、支出、稳定 可靠….
管理层：收益、支出、
计划、人力、电站评估、团 队评估、运维效率….
CTO、专家：PR、报
表、电站健康度、设备评估、 经验共享、提升效率….
…..
户用业主：发电情况、
收益、秀朋友圈….
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运维人员：实时监控、
PR 厂家A组件PR突然聚降
PR 所有电站A厂家组件分析
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固化、传承
子阵1 子阵2 子阵3 子阵4
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5点4段PR评估，主动优化提升发电量
逆变器损耗 光伏组串与线缆损耗
箱变与线缆损耗
并网损耗
Step1： 电站损耗 变化趋势
分 提升 析 收益
优化
损耗变化趋势分析
理论发电量
逆变器输入电量 逆变器输出电量
箱变输出电量
上网电量
横向 分析方阵内各环节PR
0.005
元/W/年
4 大数据挖掘 通过离散率分析、5点4段PR分析等大数据分析手
找出落后点 段，主动找出落后亚健康设备，优化电站PR 1%
3 快速修复 2 快速诊断
两票移动化和电子化，移动运维/远程运维，及时 消除故障影响，提升发电量0.5%以上
通过直观电站视图快速找到故障位置，移动运维 和远程运维实现零等待故障定位，减少损失0.2%
保障操作安全、可追溯 保障数据信息安全可靠 全生命周期保障资产安全
财务分析可信、可靠 多种形式向投资者直观
展示
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提升
提升发电收益>2%，从而提高运维团队绩效，使企业受益 收益
优化营维 团队配置
集中运维、远程运维，降低运维人力成本50%, 约为500万/GW/年，即0.005元/W/年
2020
能源集中化管理成为必然发展方向
多种清洁能源快速发展，需要统一管理平台；避免不同系 统间切换与手工二次数据处理
① 统一管理不同区域电站，经营分析对标，发现问题
② 专家资源集中配置，提供管理效率
趋势
储能系列
光伏能源系列
风力能源系列
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光伏电站1
传输可靠
PLC、无线通信技术
分析和管理可靠
FusionSolar大数据分析引擎 基于全量数据进行分析 基于CMM5级软件能力
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辅助
应用案例分享-损耗分析案例
决策
电站逆变器与箱变之间的电缆损耗2%~3%，比其他电站的计算值大。
线缆损耗高0.5%，按照电站典型模型，1MW年发电量损失多7200元，100MW发电量损失72万。后续电 站建设的时候，可以进行优化设计
FusionSolar 智能光伏管理系统介绍
Contents
为什么需要智能光伏管理系统 智能光伏管理系统解决方案概述 智能光伏管理系统组成子系统介绍 成功案例
趋势与挑战
电站规模大、分布广，数据不能实时上报，集团无法实时监控和 及时准确评估收益
2015年全国新增光伏电站建设规模17.8GW； 总装机容量超过德国，成为全球第一； 存量电站经营管理成为电站运营商重要工作；
移动/远程运维，实现运维集中化、远端无人化
集
中
运
实时信息诊断
维
历史数据查询
云
专家会诊
中
心
分 提升 析 收益
优化
指派运维人员到 现场处理故障
回传故障、 设备信息
简单故障，开单， 现场维护
总部开票、 审批
现场运维 关闭工单
智 能 光 伏 电 站
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时间 根据长期运行数据对比
从长期数据将电站及部件 PR直观呈现，找出落后点，
判断衰减率
PR
第8年，A电站PR突然聚降
PR
第9年，所有电站PR突然聚降
Step2： 五点四段损 耗占比分析
组串及 线缆
逆变器
Step3： TOP排名确 定损耗设备
Step4： 发电损失根 因及处理
子阵/逆变器MW发 电量排名
集团营维管理
不同电站收益和性能质量对标 绩效评估分析
电站发电分析和挖掘，指导提升发电量
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营维分析体系
支撑平台
FusionSolar管理系统功能框架
决策
财务评估及投资回报分析
电站运维及班组考核
资产评估及选型
管理
光伏PR诊断及损耗分析
发电分析
运维分析
操作 平台
设备监控 告警管理 组网管理 配置管理
运维
测控装置
APP
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营维分析体系
支撑平台
以集团经营KPI为核心建立全面营维分析体系
KPI
运营指标
发电 分析
故障 运维 损耗 资产 分析 分析 分析 分析
电站 基础 指标
环境 资源 指标
班组 统计 指标
设备 发电 指标
设备 运维 指标
资产 评估 指标
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分析方阵内各段损耗， 找出损耗大的分段，指
导系统优化
85%
电站PR值：85% 组件及直流损耗：8% 逆变器损耗：2% 交流损耗：3% 并网损耗：2%
81%
电站PR值：83% 组件及直流损耗：10% 逆变器损耗：4% 交流损耗：3% 并网损耗：2%
纵向 部件、方阵、电站间对比
找出落后的方阵，组件， 逆变器，线缆，及时采 取措施
及时发现故障
根因告警
组串异常
交流掉电告警
逆变器输 出偏低
组串异常
有准备、有目的上站维护
故障自动告警 自动给出运维建议 有针对性上站维护
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快 提升 速 收益
诊断 快速恢复故障
基于逻辑和实际物理位置 的定位，可以快速找到故 障点位置，避免现场排查
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管理
运维智能化、 移动化
• 光伏电站内的移动互联网。 • 智能光伏终端、无人机、远程专
家协同高效运维。
高速传输
• 基于4G技术，峰值速率 100Mbps
• 无需光纤，无需挖沟，快 速部署
高可靠
• 99.999%电信级安全可靠 • 不存在光纤故障难定位的问题。
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两票推送 移动巡检 设备监控 远程运维
办公管理
移动运维
云平台（FusionSphere）
云服务器（E9000）
视频监控 集群对接 告警联动 指挥调度
安防系统
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营维分析体系
支撑平台
平台
开放平台，解决方案架构支持多能源/多厂家设备统一管理 架构
智能营维云中心
集团经营KPI监控
营维分析系统
一体化云平台
组串离 散高
组串 识别
组串离 散正常
逆变器健 告警 康检查
Step5： 输出故障设备位 置及型号，指引 维护定位和替换
位置、厂家和型号
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箱变
并网 损耗
梳理所有 定位线缆 箱变损耗， 损耗大的 发电损耗 节点，找 TOP排名， 到升压站 检查告警 对应设备 或对箱变 进行排查 线缆进行 排查
发电提升
2.36%
1 及时发现 组串智能监测，及时发现异常组串，智能告警， 发电量提升0.66%
运维 团队 受益
团队绩效
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企业 受益
企业效益
快速排查故障，减少发电损失
精准定位故障，避免重复上站
精确到每个组串 高精度检测，减少误判
~17.8 GW
趋势
~150 GW
投产 在建 开发 规划
2007
2008
2009
2010
~3.8GW 2011
~4.9GW 2012
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~26.5
光伏电站1 GW
~26.5
光伏电G站W2
~~~
~15.9 GW
2013
2014
2015
~~~
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智能 光伏电站
集中式 方案
集中式 方案
集中式 方案
投资收益及IRR分析
1000
组串式 集中式
800
600
400
200
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
-200
-400
采集可靠
高精度传感器 采集的时间间隔短，数据量大 即有电流信息，也有电压信息
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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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辅助
通过资产评估辅助设备选型
决策
光伏组串与线缆损耗 逆变器损耗
箱变与线缆损耗
并网损耗
理论发电量
逆变器输入电量
逆变器输出电量
设备横向对比分析
箱变输出电量
长期运行效果分析
上网电量
组串对比报表
逆变器效率报表
逆变器对比报表
组件PR衰减曲线
站级管理系统
Fra Baidu bibliotek
4G无线传输
单向
隔离
装置
华为监控系统
华为生产管理系统
数据采集器
PLC/RS485
RS485
防火墙
Internet/专线 VPN
数据传输服务器
单向隔离装置
数据采集服务器
远动设备
三方监控系统
光纤
通信管理机
RS485
RS485
数据传输服务器 单向隔离装置
数据采集服务器
远动设备
三方监 控系统 光纤
电网地调
站级监控系统
以组串
eLTE宽带传输
为单元
的管理
模型
智能通讯 管理机
智能 逆变器
环境 检测仪
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
横向隔离装置 光纤环网
箱变
智能光伏 终端
站级生产管理系统 移动运维系统
营维云中心价值
集中配置专家资源
扩展管理范围和视野
汇
专家经验得以固化
集 站
意见得到最高决策层重视