杭州智諾科技股份有限公司是業(yè)內領先的智能監(jiān)控產品商, 上海云諫能源科技有限公司是領先的能源信息產品和運營服務提供商。發(fā)展新能源是國家戰(zhàn)略目標，這次智諾科技和云諫能源根據(jù)國家發(fā)改委、能源局十三五規(guī)劃，利用雙方的技術優(yōu)勢，隆重推出智能管理一體機E2-Box、新能源云平臺E2-Cloud、和整套解決方案，出色地交出來令用戶滿意的答卷。

光伏新能源裝機容量規(guī)模大、問題多

　　根據(jù)CPIA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2017年10月底，中國光伏發(fā)電的并網裝機量超過120GW，已經提前完成了國家發(fā)改委、能源局十三五規(guī)劃中到2020年底不低于105GW的目標。

　　隨著光伏裝機規(guī)模迅速擴大，越來越多的電站投資企業(yè)進入GW級電站運營商行列;從西部地面電站到中東部光伏+，以及工商業(yè)分布式、戶用光伏電站等等，我國光伏電站的類型也正逐漸多樣化;同時，光伏的應用范圍愈加擴大、在能源結構中的比重越來越高，未來的光伏發(fā)電并不是并網運行而已，還需要主動地面對電力供需做好調控。

　　1.光伏電站業(yè)務痛點多多

　　在新的能源發(fā)展形勢下，光伏電站的生命周期一般定位25年，所以對其進行監(jiān)測管理、控制和運營管理顯得尤為重要。電站安全運行、系統(tǒng)優(yōu)化提升、電站后服務等方面的問題亟待解決，但目前光伏電站的運營與監(jiān)管幾乎都面臨著“七宗罪”：1)電站監(jiān)控不全面;2)故障處理不及時;3)低效設備難發(fā)現(xiàn);4)業(yè)務過程無監(jiān)管;5)業(yè)務協(xié)同不智能;6)運營績效難考核;7)人員配置多冗余。

　　2. 光伏電站設備的“孤島”現(xiàn)象及對策

　　傳統(tǒng)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)主要由逆變器廠商隨設備提供，主要從本廠逆變器問題發(fā)現(xiàn)角度出發(fā)，著重對逆變器的運行參數(shù)進行監(jiān)測和分析，對電站內其他設備的運行參數(shù)，只進行了簡單的監(jiān)測，或者根本不進行監(jiān)測。在這種情況下，用戶很難實現(xiàn)對電站全方位的監(jiān)控，更不用說對電站進行全面的分析與監(jiān)管。另外，大型發(fā)電廠商都會擁有數(shù)量眾多的電站。他們在設備選型時，對于同類設備，通常會采用多個廠商的產品。逆變器選型也不例外。這些不同逆變器廠商提供的監(jiān)控系統(tǒng)，彼此無法很好兼容，形成了一個個“孤島”，給電站的運營管理帶來了極大的困難。因此，傳統(tǒng)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)已經無法滿足行業(yè)最新發(fā)展需求，行業(yè)急需新一代的光伏電站綜合運營平臺，實現(xiàn)對光伏電站的監(jiān)控、分析、監(jiān)管。

　　因此，如何搭建合理的電站監(jiān)控運維平臺，在保障發(fā)電量的同時優(yōu)化成本控制，實現(xiàn)對光伏資產的合理管理，是解決電站運營的關鍵所在。

最新一代的云平臺管理系統(tǒng)

　　智諾科技與平臺合作伙伴云諫能源秉承了“融合、智能、開放”的設計理念，采用開放的霧計算+云平臺的系統(tǒng)設計架構，利用最新的云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術，設計開發(fā)了最新一代的云平臺管理系統(tǒng)，它由兩部分組成：新能源云平臺E2-Cloud和智能管理一體機E2-Box。

　　1.新能源云平臺E2-Cloud的總體架構及能力

　　最新一代的云平臺管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)接入電站數(shù)量無上限;系統(tǒng)安全、可靠，滿足企業(yè)應用架構整體設計要求;基于霧計算的優(yōu)勢特性，可以根據(jù)接入電站數(shù)量彈性擴展硬件;系統(tǒng)還充分融合了與光伏發(fā)電生產緊密相關的多個業(yè)務系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)間的協(xié)同與聯(lián)動，提升企業(yè)整體運營效率和電站智能化管理水平。系統(tǒng)具備接入能源互聯(lián)網上層系統(tǒng)的能力，以應對即將到來的電力交易市場。

系統(tǒng)架構圖

　　E2-Cloud平臺主要用于云端遠程監(jiān)控設備運行狀態(tài)、分析設備運行數(shù)據(jù)、管理現(xiàn)場運維業(yè)務數(shù)據(jù)、管控現(xiàn)場監(jiān)控運維業(yè)務等。

　　2. E2-Cloud云平臺實現(xiàn)的主要功能

　　a.運行監(jiān)測：對各個發(fā)電單元、站內輸變電單元的實時數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)及性能進行監(jiān)測，實時分析，及時告警，保障電站的發(fā)電效率和設備可利用率;采用大屏、PC端和移動端相結合的展現(xiàn)方式，滿足不同用戶使用習慣。

　　b.故障診斷：建立告警和缺陷處理知識庫，對現(xiàn)場發(fā)生的故障迅速進行響應，給出相應的處理方法;并通過大數(shù)據(jù)分析技術和機器學習算法，預測設備未來可能出現(xiàn)的故障，實現(xiàn)預防性維護與檢修。

　　c.低效設備查找：利用設備型號，發(fā)電運行數(shù)據(jù)，氣象等數(shù)據(jù)，通過機器學習的技術手段，自動進行逆變器與組串分組，實時計算逆變器分組的小時、日、月、年的電量離散率，以及組串的小時、日、月、年平均電流離散率。一旦離散率異常，立即產生相應告警，并通過郵件、微信推送到手機，盡量減少設備低效運行帶來的電量損失。

　　d.智能化運維支撐：實現(xiàn)攝像機、無人機、智能手機等設備與監(jiān)控運維系統(tǒng)的深度整合，利用更多元的信息，實現(xiàn)定檢巡檢的精確化、自動化和智能化。

　　e.運營監(jiān)管：綜合設備運行數(shù)據(jù)、人員運維數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)，通過多種可視化圖表展示設備、電站、人員、業(yè)務等對象的統(tǒng)計指標、指標趨勢以及指標對比情況，實現(xiàn)對設備、人員、業(yè)務的監(jiān)管。

　　f.功率預測：結合對于氣象和環(huán)境信息的監(jiān)測預測，結合發(fā)電歷史數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計學方法和物理方法實現(xiàn)對風、光、水等間歇性電源的滾動功率預測，支持系統(tǒng)的整體調度和交易決策。

　　g.聯(lián)合調度：基于對各分布式電源的發(fā)電能力、運行條件和網絡系統(tǒng)約束等綜合因素的掌握，結合發(fā)電功率預測和負荷預測，對電源進行優(yōu)化組合，并根據(jù)負荷的變化情況進行聯(lián)合調度，支持區(qū)域內的電力點對點交易，形成區(qū)域內電力供應的微平衡，并可對外部電網提供輔助服務。

電量分析

性能分析

　　3.新能源云平臺系統(tǒng)特點

　　a.開放集成，全面監(jiān)控

　　b.關聯(lián)分析 智能告警

　　c.事件驅動 業(yè)務聯(lián)動

　　d.一級部署 多級應用

　　4. E2-Box智能管理一體機功能及接入拓撲

　　E2-Box智能管理一體機主要用于電站本地數(shù)據(jù)采集與處理，具有極擴展、極兼容、極堆疊的特性，可實現(xiàn)對電站數(shù)據(jù)的快速、安全的接入。區(qū)別于其他的數(shù)據(jù)終端，E2-Box對電站實行全數(shù)據(jù)采集，包括實時數(shù)據(jù)、文件、視頻等多種媒體。采集方式有直采和轉發(fā)兩種。此外，E2-Box具有強大的邊緣計算能力，可完成數(shù)據(jù)的預處理和視頻的實時分析。

E2-Box接入拓撲

　　5.E2-Box智能管理一體機的三個顯著優(yōu)勢

　　1). E2-Box提供低成本的智能視頻分析功能，集成了多項智能行為分析技術，如周界入侵檢測技術，可以有效監(jiān)測侵入站內的小動物、不法分子等;同時通過電子地圖指示入侵發(fā)生的位置，確保電站資產安全;通過智能圖像分析技術有效監(jiān)測組件表面異物覆蓋情況，并提供告警;智能巡更功能借助人臉識別技術實現(xiàn)刷臉打卡，同時可以精確記錄人員巡檢線路，確保巡檢工作真實有效。通過事前預警，事中處理，事后取證，E2-Box完全滿足中小規(guī)模光伏電站無人或少人值守的管理目標。

　　2). 光伏電站內采集的數(shù)據(jù)是對電站進行分析、管理和運營的基礎，由于受到設備故障、電磁干擾、通信線路等多種因素影響，電站數(shù)據(jù)的質量難以保障，尤其是電量信息的不準確已經成為了電站業(yè)主的痛點。針對這些痛點，E2-Box集成了完善的數(shù)據(jù)清洗功能，對光伏電站采集到的所有數(shù)據(jù)進行準確的清洗，除去無效或干擾的“臟數(shù)據(jù)”，提高數(shù)據(jù)分析和挖掘的準確性和有效性;E2-Box提供大容量的數(shù)據(jù)緩存，用于長時間的網絡中斷后云端數(shù)據(jù)的補入，從而提高數(shù)據(jù)完整性。

　　3). 隨著越來越多的光伏電站海量數(shù)據(jù)的接入，云平臺的存儲和計算能力負擔越來越重，成本也會增加。利用E2-Box本地計算功能，高速采集并且對設備數(shù)據(jù)進行預處理，經過初步加工計算后，能大幅提升數(shù)據(jù)的準確性，同時又減少了與云端之間的數(shù)據(jù)通訊量，降低云端的計算與存儲成本。

新能源云平臺管理應用效果顯著

　　通過本地站端E2-Box智能管理設備與云端E2-Cloud平臺的結合，充分發(fā)揮霧計算+云平臺的優(yōu)勢互補，融合電站設備監(jiān)控、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)，聯(lián)動監(jiān)控、運維、分析、管控等業(yè)務，全方位地精準化、智能化監(jiān)管電站。

　　截止到目前，新能源云平臺管理系統(tǒng)已經接入裝機總容量1.5GW，光伏電站超過100個，對已經接入電站進行平臺化服務和管理，實現(xiàn)了“全面監(jiān)控、精準治理、關聯(lián)分析、業(yè)務聯(lián)動”的最佳實踐，已監(jiān)管的電站PR平均值從80%提升到了85%，電站TBA值(設備時間可利用率)從98%提升到了99%，順利完成對客戶“控制成本、降低損失、增加收益”的服務承諾，并且實現(xiàn)了提升產業(yè)鏈價值的最終目標。

　　方案特色

　　1. 該方案中新能源云平臺E2-Cloud，解決了電站運營的痛點，并且在保障發(fā)電量的同時優(yōu)化成本控制，實現(xiàn)對光伏資產的合理管理，打造了用戶可信賴的發(fā)電資產托管服務平臺。

　　2. 該方案中的智能管理一體機E2-Box，具有強大的邊緣計算能力，特色明顯。其集成了視頻NVR+串口服務器+傳統(tǒng)工業(yè)RTU+交換機+3G/4G路由器全部功能。由于內置小型智能化管理平臺，無需單獨部署服務器軟件，即可對接入的各種傳感器設備進行統(tǒng)一管理，使相關的數(shù)據(jù)進行有效的關聯(lián)，完成數(shù)據(jù)的預處理和視頻的實時分析。能有效解決設備之間的信息孤島問題，提升用戶的智能化管理水平。

　　3. 該云平臺管理系統(tǒng)，具有開放的霧計算能力的優(yōu)勢特性，接入電站數(shù)量無上限，可彈性擴展硬件，系統(tǒng)安全、可靠，滿足企業(yè)應用架構整體設計要求。系統(tǒng)還充分融合了與光伏發(fā)電生產緊密相關的多個業(yè)務系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)間的協(xié)同與聯(lián)動，提升企業(yè)整體運營效率和電站智能化管理水平。系統(tǒng)具備接入能源互聯(lián)網上層系統(tǒng)的能力，以應對電力交易市場的需求。

　　社方觀點

　　光伏新能源電站在新形勢下如何運營?不是每個電站都能回答的，是需要新的管理理念和深厚的技術底蘊的。杭州智諾科技股份有限公司和上海云諫能源科技有限公司利用雙方的技術優(yōu)勢，緊跟國家大力發(fā)展新能源的戰(zhàn)略目標，針對風、光等新能源電站，隆重推出的智能管理一體機E2-Box、新能源云平臺E2-Cloud和可復制的整體方案。給在光伏能源新形勢下，如何運營自己的電站作了最好的回答。由于采用了開放的霧計算、邊緣計算、工業(yè)物聯(lián)網等新技術，并以視頻為切入點，對復雜的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)采集和過程控制進行了視頻復核?？梢詾椴煌愋?、不同規(guī)模的新能源發(fā)電企業(yè)提供符合行業(yè)發(fā)展趨勢的監(jiān)控與運維平臺解決方案。并致力于成為獨具特色的新能源信息產品和運營服務提供商。