由北极星电力网、北极星太阳能光伏网联合主办的2025年光伏新时代论坛在江苏南京正式召开,会上,中南电力设计院运营管理公司高级市场开发经理饶莉莉分享了《智慧风光技术双轨驱动 树新能源运维创新标杆》。
当前新能源行业正处于从 “规模化扩张” 向 “高质量运营” 转型的关键阶段,但场站在实际运维中仍面临多重瓶颈,成为制约效益提升的核心障碍。
中南院始终坚持“核心技术自主可控”的发展道路,摒弃“引进-模仿”的传统路径,组建由电力系统、人工智能、物联网、大数据领域专家构成的专项研发团队,成功建成了智慧运维系统核心产品,推动了新能源运维从依赖大量人工、效率低下的“劳动密集型”,向以技术驱动的“技术密集型”根本性转变。
该系统技术架构完全由中南院自主研发,能灵活适配不同品牌设备,目前已兼容主流厂商;系统功能涵盖实时监测、智能诊断、无人巡检、运维排程、安全防控、数据报表等核心模块,实现了提前感知和主动运维,并能精准适配渔光互补、山区风电和山区光伏等复合场景,针对不同应用场景,深度定制开发了无人机自主避障巡检算法、组串-逆变器接线映射模型等,切实解决各类运维痛点,实现了发电效率提升、运维成本降低和安全风险防控,
该智慧运维平台,采用层次清晰,协同高效的四层架构,分为基础架构层、业务逻辑层、应用服务层和展现层,安全机制体系贯穿各个层次。这四层架构实现了从硬件支撑、数据整合、应服务到交互展示的全流程覆盖。
该智慧运维平台,从管理升级角度,有三点优势:
优势一,数据驱动的闭环管理。过去运维靠粗放型的“经验”,现在靠“数据”,数据中台每天自动整合运行数据、故障数据、环境数据,生成详细报表,并能自动运维排程,运维决策效率大大提升。
优势二,设备全生命周期管理。从设备进场编码建档开始,到运行中实时监测健康度,再到生成预测性维护计划、执行检修工单,最后到报废评估,形成了完整的管理链条。这套体系能让设备降低故障率,减少维修成本,还能延长设备使用寿命。
优势三,人员与安全精细化管控。安全永远是第一位,公司开发了人员定位系统,巡检人员带的终端,能实时上传位置,如果靠近危险区域,系统会自动提醒;还搭建了专属培训考试系统,新、老员工均能适用;此外,还设计了隐患分级整改流程,发现隐患后系统自动分派任务、跟踪整改进度、及时提醒,隐患整改率达到百分之百。
应用智慧光伏系统后,光伏电站主要进行三大类改造,效益型改造做增容、设备智能升级、监测清洁灰尘提效;生产型改造,升级监测系统、光功率预测,让电站更加电网友好,使用无人机、机器人巡检,一体化平台集中智能运维;安全性改造,智能安防、防火和气象灾害预警保安全。通过这些改造功能的协同作用,智慧光伏系统全方位推动光伏电站从“粗放管理”向“精细运营”转变,为光伏电站高效、安全、持续运营提供有力支撑。
应用智慧风电系统后,主要是依靠“多维度智能诊断”,实现安全主动防控。基于自研的故障识别算法,用物联网传感器,采集设备声纹、温度、位移等数据,精准定位齿轮箱、轴承隐患,结合运行数据诊断预警。像 SCADA系统及螺栓、视频、塔筒监测等多维度数据,经服务器处理后在监控中心预警,能提前发现故障并处理,改变了以往设备出故障后才维修的被动局面,实现从“被动维修”到“预测维护”的跨越。
应用该系统后,从生产优势角度来看,最直接的成效体现就是“降本、提效、保安全”。
首先是发电效率的提升。光伏电站通过“按需清洗”和“组串故障快排”双管齐下,按需清洗避免了积灰损耗,组串快排能快速定位故障,不让一串坏组件影响整片方阵;对配套的储能和升压设备,热成像仪24小时监测温度,提前预警过载、短路隐患,保证设备始终在最佳状态运行,减少因设备故障导致的发电损失。
还有运维成本控制。人工成本上,无人化巡检覆盖了85%以上的场景,可以减少巡检人员数量,年节省人工成本巨大;备件成本上,预测性维护让我们能“按需备货”,不用再大量囤积备件,能提升库存周转率,减少资金占用;智能清洗联动让每一次清洗都“恰到好处”,年清洗耗水量大大下降,水资源成本也节约了。
最后是安全风险防控,我们构建了“实时监测-智能预警-快速处置”的防控链。AI视觉识别系统实时盯着场站,没戴安全帽、车辆违停、设备过热这些隐患,一旦出现就会立即预警,;遇到暴雨、强风等极端天气,系统会自动触发保护措施,比如让逆变器降低输出功率,避免设备受损。
在智慧风电系统具体案例中,“无人机+机器人”组合能动态规划飞行路径,借助AI技术识别导线散股、塔架腐蚀、树障等缺陷,大大减少了人工巡检的工作量与时间成本,还能在肉眼无法识别的故障早期阶段提前发现问题,大大提高了精准度;热成像监测功能十分关键,它能24小时监控储能电池、主变等发热部位,实时预警温度异常情况,让我们能及时发现设备过热隐患,提前采取措施,避免因温度过高引发故障;还有移动端补位,通过APP派发巡检任务,支持拍照、语音记录,数据能自动同步至风电智慧运维平台,方便运维人员随时记录、反馈巡检情况,实现了巡检工作的便捷化与数据管理的高效化。实现了运维的高效自动化与精准化。
在山地光伏案例中,我们通过多系统协同决策的一体化运维、场内外设备集成联动的智能化巡检、全量感知设备状态,精准预警故障的全量化监测、借助 AI 识别关键路口和火情,精准定位风险点的全景自动化防护、基于数据模型和智能算法的精准化预测,实现了山地光伏从“地形制约”到“地形适配”的运维升级。
中南院已实施的标杆项目案例,不仅实现了巡检精准度和效率升级、故障处理时间大幅缩短、发电量增加、运营成本降低、安全性能提升等可量化的成果,处于行业领先水平,还获得了一系列EI会议核心论文、实用新型专利、软件著作权等技术成果,成为行业可复制的范本。
未来中南院还会继续在技术上深耕,把AI大模型融入系统,实现“自然语言交互查数据”,研发光储协同控制算法,还要推广到海上光伏、农光互补等更多应用场景,共同推动光伏产业在“变中求进”,真正实现高质量发展。