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隨著全球光伏電站的數量急劇增多，為了提高發電率，光伏電站已由大規模發展向大規模運營轉變。光伏電站建成并網后，發電量便成為衡量其價值的重要標準。如果電站沒有專業化運維，其發電能力或將受限，進而減少收益。因此，光伏電站的運維對場站企業來說至關重要，并且是實現降本增效的關鍵，對于大型光伏電站更是如此。

阿布扎比Sweihan光伏獨立發電項目位于阿聯酋阿布扎比酋長國東部城鎮Sweihan，占地面積約7.8平方公里，項目總規模1177MW。目前這一全球單體裝機容量最大的光伏地面電站已成功實現全面并網，并正式投入商業化運營。在此項目中，研華的智能光伏運維系統成功為其提供技術支持。

服務“戈壁荒漠”中的 “綠色電站”

阿布扎比Sweihan電站以“2.42美分一度電”創下當時全球最低電站投標價格，打破世界紀錄，成為光伏行業史上里程碑項目。

作為全球單體裝機容量最大的光伏地面電站，阿布扎比Sweihan電站與普通規模的光伏地面電站有本質的不同。阿布扎比地勢平坦，有廣袤可利用的荒漠化土地可以利用。因此，與許多內陸光伏電站不同，Sweihan電站不需要將光伏面板拆分成不同部分，而是可以建設連續的、大面積的單體光伏電站。

Sweihan電站應用了超過320萬塊光伏面板，為這樣的超級工程提供技術支持，研華累計提供了超過210臺EKI-7000系列網管型交換機，206臺ECU-1152工業協議網關及10臺工控機。

此項目中研華相關產品的運作架構，主要分為兩個部分：首先，ECU-1152工業協議網關通過串口負責匯整各子系統所搜集到的信息，將逆變器、電表、氣象站等設備采集到的光伏組件電流、電壓、輻照度等數據實時傳輸到電力數據服務器。其后，由研華WISE-PaaS/EdgeLink軟件負責協議轉發，實現數據精準匯聚，通過云端軟件實時展示電站運行狀態。

如此一來，電站業主無需去到現場，就可以即時監控和控制現場設備，如：遠程監看資產、追蹤設備性能、接收警報通知、使用移動裝置執行系統管理和配置等。避免了頻繁的現場維護服務，節省了大量的時間與人工成本。

緊貼業主需求 打造可靠數據架構

在這樣的超級工程中，厘清需求是十分重要的。尤其是由于電站地處環境惡劣、占地面積較大，僅憑人力清潔、排查故障，耗時長，難免不及時。在此情況下，為降低人力運維成本，智能化運維成為業主選擇的新方向。

作為清潔能源項目，Sweihan電站更關注項目運營的環保效益，實現商業化可持續運營，以確保發電量的準確性和資料的連續性。

ECU-1152收集了超過800個參數，必須在秒級內完成收集信息及轉發的動作，才能保證這個數據能夠在統一的監控界面中及時的顯示出來。ECU-1152網關支持3G/4G /GPRS/WIFI不同的無線通訊模式，并具有“斷點續傳”的功能。ECU-1152設置了數據緩存區，可應用SD卡不斷記錄采集到的數據。這樣當網關與上方設備通訊有異常時，不會造成關鍵數據的丟失。一旦通訊恢復正常時即可將這段緩存的數據補傳到上方設備，有效保存了數據的完整性。此外，由于地處沙漠氣候，該項目日常需面臨高達70度的晝夜溫差，如此大的溫差對產業的寬溫、穩定性也是一大挑戰。研華本身的產品設計對此已經有所考量， ECU-1152智能網關工作溫度范圍可達-40℃～+70℃，可適應惡劣的環境，保證穩定工作不間斷。

實時軟件畫面

在Sweihan項目中，研華EKI-7000與 EKI-9000兩種不同類型的網管型交換機相連接，構成了4個子環網。當環網中的任一光纖出現中斷時，對于主站接收數據沒有影響，不會出現通訊斷鏈、數據丟失的情況，極大地提高了整體系統的穩定性與可靠性。

光伏智能化運維時代已來

據不完全統計，研華智能光伏運維系統已累計服務國電投、金太陽、晶科等集成商在全國各地及海外多個大型光伏電站項目。不僅大大減少了運維工作量，更以第一時間的響應以及深度的數據挖掘和分析，為電站運行提供了精細化的管理，為提升發電量提供了充足的數據支撐。

隨著光伏電站智能化程度的逐步提升，光伏電站對數據采集網關功能的需求越來越高，目前市場上的采集網關功能比較單一，要么軟件協議不完善，只支持單品牌設備協議，使得用戶新需求的軟件協議無法添加；要么受通訊網絡影響采集的數據無法完整與集控中心交互，要么分布在各地數據采集網關無法統一部署管理數據等諸多問題，對現場調試及后期維護帶來極大的不便。

作為新能源行業信息化方案的專業廠商，研華科技的ECU-1152智能無線網關，基于穩固的硬件平臺設計，加之研華創新研發的WISE-PaaS/Edgelink軟件，可以實現同時支持多種通訊協議、不用復雜的編程即可與云端互聯實現遠程監控與診斷以及支持通訊斷點續傳保證重要數據不丟失，并且可以根據用戶的需求做產品的客制化服務。

智能運維中心架構圖

為了滿足業主的不同需求，研華推出了智能光伏運維系統，作為智能光伏運維的核心軟件研華SPMS采用B/S架構，所有的監控內容均可在軟件平臺中查看，具有統一的監控界面，并能在監控中心實現所有光伏電站的遠程集中管理、維護及升級。分布式的網絡架構微型電站接入提供了方便。可以實現光伏電站的統一運行監控、遠程集中管理與維護，給運行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數據和服務。此外，還建立統一的數據庫，為監控平臺和其他各種專業監控系統提供數據服務。

研華光伏電站集控系統解決方案可實現大型光伏電站海量數據的集中匯總以及電站的遠程智能監控運維，智能運維系統的及時、高效、智能等特點，為電站實現降本增效的目的提供有力的幫助。業主還可以制定專屬于自己的光伏資產管理平臺，真正實現個性化管理。

傳感技術、AI、物聯網、5G等將傳統自動化設備融入到一個“社交”的環境，進入機器社交（M2M，Machine to Machine）網絡時代，可感知光伏設備及與云端數據的聯系與變化，并在此基礎上進行智能化處理，使得光伏電站管理模式越來越高效。未來，在智能物聯網等的支持下，機器社交的能力和紅利將進一步被釋放。

 摘自《自動化博覽》2020年3月刊