天上之水,不辭九曲之苦,終成華夏澎湃之強音;萬裡長城,屹立蒼穹之下,構築中華驕傲之圖騰。崇吾之山,率土之濱。天耀中衛,太陽之城。花兒杞鄉沐霞光萬道,世界沙都乘萬裡長風。
金秋九月,秋高氣爽。寧夏中衛,既攬西北風光之雄奇,又兼江南景色之秀美,碧水藍天,湖光沙色,林蔭碧翠。在這美麗的「世外桃源」,2016年全國CIO大會在此盛大舉辦,來自全國300餘位CIO共聚一堂,最接地氣的觀點、最實用的實戰經驗、最前沿的技術、最新的產品在此匯聚,碰撞出屬於CIO的精彩的火花。
以下為中利騰暉信息總監黃永傑在2016年CIOC全國CIO大會上進行主題演講:網際網路+光伏運維管理平臺的研究與實踐應用。
中利騰暉信息總監 黃永傑
黃永傑:感謝各位同仁,我今天的演講跟其他嘉賓對「網際網路+」的視角稍微有點不同,將從應用的角度看「網際網路+」對傳統的光伏製造業的影響。一共分為四個部分,分別是公司情況,網際網路+光伏概述,傳統電站痛點和電站雲運維平臺。
中利騰暉成立於2009年,總部位於蘇州常熟,中利科技集團是母公司,在深交所上市。作為獲資48個億的全資子公司,中利騰暉在信息化這方面做了很多工作。公司在國內光伏電站領域的特點是規模大,並且今年有望成為國內光伏電站安裝量最多的子公司。目前中利騰暉已申請專利230件,擁有專利超過110件。4個生產基地分別位於新疆、內蒙、常熟,甚至去年11月在泰國也進行了投產。
網際網路+光伏探索
光伏電站對大部分人來說這是一個比較偏的概念,圖上右下角是光伏陣列。其建築有幾個特點,主要是建築面積大,站點多,運維難。中利騰暉100兆瓦光伏電站建築面積達到2000—3000畝。周邊自然環境惡劣,如果在江蘇省是很難有2000-3000畝地做電站,中利騰暉的電站主要在新疆、內蒙、青海等地。
偏遠的地方招人難,所以中利騰暉現在運維人員較少。中利騰暉在國內國外大約有60個電站,承諾運行的時間是25年,所以它的運維時間很長,對設備的可靠性有很高的要求。由於光伏行業真正發展大概是從2003年以後,十幾年的時間相對於其他行業還是非常年輕,我在行業內相對資深,擁有9年從業經驗,但是整體來說,光伏人員的經驗和知識水平參差不齊。由於發展時間短,管理比較粗放,光伏運營精細化管理程度有待提高。最後是產業鏈各環節共享不充分,有的公司只做電站,還有的公司只做製造,中利騰暉擁有製造有電站,產業鏈各環節共享相對充分。
中利騰暉想通過網際網路+光伏這個概念實現相應的指標,首先是指標引領,由於客戶利潤來自於發電量,所以中利騰暉的發電指標比單獨運維的電站效率高。其次是故障及時處理,及時糾偏和大數據提升,運維中的數據種類我會在後面提到。最後是運營閉環管理、規範高效。中利騰暉計劃從公司內部管理來實現總部和子公司電站之間的閉環管理,達到高效規範的運營。
傳統電站痛點
電站的建設大概分幾個階段:可研階段、設計階段、建設階段、生產運營階段。可研階段包括電站選址、投資分析等。設計主要有設備選型、生產區域設計、生活區域設計等。建設階段有工程質量檢測、建設過程管理等。最後是運維,即電站運營管理。電站實時檢測、遠程管理、對標分析、技術評估、財務評估等方面的管理,形成傳統電站產業鏈。
傳統的電站運維有一些痛點。比如說故障排查困難,排查故障點依賴人工,費時費力。缺少集中化管理平臺,運維人員技能水平要求提高,無法遠程協助。比如,同一個故障在不同的電站出現,電站運維人員之間的溝通互聯會比較困難,很難互相共享。公司希望通過運維管理平臺,從總部系統管理所有的電站,實現故障的精確定位。另外,系統會自動分析並根據情況進行報警提醒,視頻和輔助設備發送給當地的電站。運維專家和運維人員會根據疑難故障的情況,來找出相應的解決方案。
光伏電站雲運維系統
中利騰暉光伏電站雲運維系統通過實時數據、運營數據和設計數據這三個數據的對比,對整個運營鏈條進行分析、挖掘故障。通過觀察系統的實時數據是不是有問題,哪些點可能存在問題,去發掘和完善它。下面是運維管理平臺的詳細介紹:這是中利騰暉的平臺組織構架,光伏電站雲運維系統平臺是把電站運維人員、電站的站長、集團運維專家、集團管理者這四類人全部集中在平臺上,進行數據共享和實時管理。電站運維人員實際上就是中利騰暉的操作人員,中利騰暉電站站長是一個獨立電站的總的領導者,集團有很多總工程師,但是60個電站不可能60個專家去運維,所以中利騰暉在全國設了幾個點,每個點有三到五個資深運營專家和集團管理者進行統一協調,中利騰暉通過這個系統把所有人集中起來,有問題可以隨時通過層級管理和信息的共享來優化中利騰暉電站的運維。
這個是中利騰暉系統大屏幕的截圖。像紅框裡的數據表示當日發電量、當日的輻照強度。通過右上角的曲線,可以分析出在當前的輻照強度下,發電量是否正常。系統軟體可以實現自動報警,這個功能在傳統電站運維當中實現不了。因為你只能通過發電量來看今天的輻照強度如何,發電量是否合適,如果不合適,很難知道哪一塊組件有故障,但是中利騰暉光伏電站雲運維系統上方黃色的標識就是報警標示。可以通過紅色的模塊得知具體哪個組件出現了問題,可以及時派遣當地維修站派人員去檢查並通過交流電報警和這種逆變器輸電壓低等方面的警報,進行有方向性的排查,大大提高檢測效率並快速給出故障的解決方案。
這個是中利騰暉光伏電站雲運維系統電站發電量的一個趨勢分析,通過每天發電量的數據統計來觀察電站的發電量是否正常。這個是逆變器組串離散率的分析圖,由於系統的逆變器是串聯起來的,因此運維人員對單個進行分析的同時,就可以得知某一串或者某一陣列的組件是否存在問題?運維專家是整個運維系統當中做決策的關鍵組成部分。他相當於軍隊當中的參謀,通過給決策者提供建議,使中利騰暉光伏電站往更好的方向進行優化、改善。他會對一些疑難雜症進行數據的深度分析。因為在單個電站上面要求運維人員或電站站長進行數據分析是不太現實的,運維專家通過系統持有的60個電站的大數據進行綜合分析並建模,大大提高分析結論的精確性。
這個是系統整體的設計方案,通過雲數據中心和伺服器建立不同的帶寬。中利騰暉光伏電站雲運維系統目前接入了四個電站,分別是寧夏電站、新疆電站、常熟電站和泰國電站,中利騰暉集團計劃通過二期三期電站系統的建設,把全球所有60個電站都接入中利騰暉光伏電站雲運維系統,一期先把較典型的電站接入進來。
這是中利騰暉光伏電站雲運維系統的監控主屏,它不僅僅是數字的羅列,更像谷歌地圖一樣可以隨時無限放大。具體可以看到每個站點的地理情況、光照情況等。這個屏幕上面還可以看到一些主要指標並隨時監控:發電量、裝機容量、每天的數據對比,包括減少二氧化碳和標準煤的使用量。
報表的管理方面,雲運維系統可以根據不同的管理內容生成不同的報表,比如說發電量、當地氣侯環境變化、運行效率等報告。
這個是中利騰暉的資產管理系統,所有電站逆變器有多少,塊數有多少等細節,都可以在系統裡面有所體現。雲運維系統目前四個電站都安裝了實時監控系統,通過有線光纜的傳輸方式把數據傳輸到總部,集團領導在蘇州常熟就可以看到寧夏電站的運維情況。
為了對故障進行快速響應,一方面,集團總部監控實時數據,另外一方面通過語音和圖像及時發現問題、解決問題。通過數據採集系統、監控系統和光纖交換器、交換設備、集團展示中心以及發電設備和環境的監測儀器,組成了整個光伏的雲運維系統。
簡單總結一下中利騰暉的雲運維系統,系統集成了雲計算、大數據、無限4G等技術,為光伏電站智能化運營提供強有力支撐,促進企業經營提質、增效、升級,系統通過故障源頭查找,設備故障準確判別,監測能力提高,巡檢強度降低,真正實現光伏電站智能監控、遠程診斷、實時維護的全過程管理。這就是中利騰暉做網際網路+的一個案例,中利騰暉集團正在做的另外一個項目叫網際網路+農業+光伏,集團目前和以色列一家農業公司進行合作,通過引進以色列農業的智能硬體進行建設,但是集團目前還缺乏相應的運維系統平臺,讓信息化來提高智能農業建設。各位有這方面的優勢可以通過江蘇省的企業信息化協會聯繫中利騰暉信息部。中利騰暉目前實現了光伏製造的ERP系統,ERP系統和電站系統沒有集成,這是目前需要開發的課題。所以如果各位同仁有這方面的技術和解決方案,可以一起探討。
我的報告就到這,謝謝大家。
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