مع التوسع المستمر في مقياس محطة توليد الطاقة الكهروضوئية والتكرار التكنولوجي السريع ، أصبح وضع التشغيل اليدوي التقليدي والصيانة من الصعب تلبية متطلبات تشغيل محطات الطاقة الفعالة والآمنة والمنخفضة التكلفة. حققت التشغيل والصيانة الذكية ، والاستفادة من التقنيات المتقدمة مثل إنترنت الأشياء والبيانات الكبيرة والذكاء الاصطناعي ، الدقة والأتمتة والذكاء في تشغيل وصيانة مصانع الطاقة الضوئية ، وتصبح وسيلة رئيسية لتعزيز كفاءة توليد الطاقة والفوائد الاقتصادية لنباتات الطاقة.
1. مراقبة كاملة الكناريو: فهم في الوقت الفعلي لحالة تشغيل محطة الطاقة
يحقق نظام التشغيل والصيانة الذكي مراقبة شاملة لمكونات الكهروضوئية (PV) ، والمزولات ، وصناديق المدمجة ، والمحولات ، وغيرها من المعدات عن طريق نشر عدد كبير من المستشعرات في روابط مختلفة لمحطة الطاقة الكهروضوئية. يمكن لمستشعرات درجة الحرارة وأجهزة استشعار الضوء المثبتة على سطح لوحات PV جمع البيانات في الوقت الفعلي على درجة حرارة التشغيل وكثافة الضوء للمكونات ؛ يمكن لأجهزة استشعار الجهد الحالية والجهد داخل العاكس مراقبة معلمات التشغيل للمعدات بدقة ؛ ومحطات الأرصاد الجوية تجمع البيانات البيئية مثل سرعة الرياح ، واتجاه الرياح ، وهطول الأمطار. يتم نقل هذه البيانات في الوقت الفعلي إلى منصة إدارة السحابة من خلال شبكة اتصالات لاسلكية ، وتشكيل نموذج "توأم رقمي" لمحطة الطاقة.
يمكن لموظفي التشغيل والصيانة عرض بيانات مختلفة لمحطة الطاقة في أي وقت من خلال أجهزة الكمبيوتر أو المحطات المحمولة ، مثل توليد الطاقة لكل لوحة كهروضوئية ، وتغيرات درجات الحرارة في المعدات ، ومعلومات إنذار الصدع. عندما تعاني وحدة الكهروضوئية من ارتفاع درجة الحرارة غير الطبيعية ، سيصدر النظام تلقائيًا تحذيرًا مبكرًا ويضع علامة على الموقع المحدد في نموذج التوأم الرقمي. يمكن لموظفي التشغيل والصيانة تحديد موقع نقطة الخطأ بسرعة وتنفيذ الصيانة في الوقت المناسب. بعد تبني نظام مراقبة الكامل الكامل هذا ، قامت محطة توليد الطاقة الكهروضوئية الكبيرة إلى تحسين كفاءة معالجة الأعطال بشكل كبير ، مع انخفاض متوسط الوقت لاكتشاف الأعطال من 24 ساعة إلى أقل من ساعة واحدة.
2. التشخيص الذكي والتنبؤ: تجنب مبكر للمخاطر المحتملة
استنادًا إلى البيانات الكبيرة وخوارزميات الذكاء الاصطناعي ، يمكن أن تجري أنظمة التشغيل والصيانة الذكية تحليلًا متعمقًا لبيانات تشغيل محطة الطاقة ، وتحقيق تشخيص ذكي وتنبؤ بالأخطاء. ينشئ النظام نموذجًا للتنبؤ بالأخطاء من خلال تعلم قواعد بيانات الصدع التاريخية وقواعد تشغيل المعدات ، والتي يمكن أن تتنبأ مقدمًا بأنواع وأوقات الأعطال التي قد تحدث في أجهزة مثل الوحدات النمطية والمحولات الكهروضوئية. على سبيل المثال ، من خلال تحليل بيانات توليد الطاقة واتجاهات درجة الحرارة في الألواح الكهروضوئية ، يمكن للنظام التنبؤ بالمشكلات المحتملة مثل الشقوق الخفية والتوهين في المكونات التي يبلغ معدل دقة أكثر من 85 ٪.
في محطة توليد الطاقة الكهروضوئية في Gansu ، تنبأ نظام تنبؤ ذكي بنجاح بأن مجموعة من العوامل التي تم تشغيلها لمدة 5 سنوات قد تعاني من مشاكل في شيخوخة المكثفات. استبدلها موظفو التشغيل والصيانة مسبقًا لتجنب خسائر توليد الطاقة الناجمة عن فشل العاكس المفاجئ. وفقًا للإحصاءات ، بعد اعتماد تكنولوجيا التشخيص والتنبؤ الذكي ، تم تخفيض التوقف عن العمل غير المخطط لمحطة الطاقة بنسبة 30 ٪ ، وزاد توليد الطاقة السنوي بنحو 2 ٪.
3. المهام الآلية: تقليل تكاليف العمالة ومخاطر السلامة
قدمت التشغيل والصيانة الذكية معدات آلية مثل عمليات تفتيش الطائرات بدون طيار وتنظيف الروبوت ، مما يقلل بشكل كبير من التدخل اليدوي. يمكن للطائرات بدون طيار مزودة بكاميرات عالية الدقة والصور الحرارية بالأشعة تحت الحمراء إجراء عمليات تفتيش شاملة لمحطات الطاقة الكهروضوئية ، مع مساحة تفتيش تصل إلى 100000 متر مربع في الساعة ، والتي تزيد عن 10 أضعاف من عمليات التفتيش اليدوية. يمكن أن تحدد التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء الوحدات النمطية الضوئية بسرعة مع درجة حرارة غير طبيعية ، مما يوفر أساسًا دقيقًا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
ينظيف الروبوت يحل مشكلة الصعوبة والتكلفة العالية في تنظيف الألواح الكهروضوئية. يتحرك روبوت التنظيف على سطح لوحة الكهروضوئية من خلال المسارات أو أكواب الشفط ، مزودة بفرشاة دوارة وجهاز رذاذ الماء عالي الضغط ، والذي يمكنه إزالة الغبار والأوساخ بكفاءة من السطح. في المناطق ذات العواصف الرملية المتكررة ، يمكن للروبوتات تخطيط طرق وترددات التنظيف تلقائيًا بناءً على مستوى تلوث الألواح الكهروضوئية ، مما يضمن أن تحافظ الألواح دائمًا على إرسال عالي. بعد استخدام روبوتات التنظيف في محطة توليد الطاقة الضوئية الصحراوية ، يمكن توفير تكلفة التنظيف السنوية بمقدار 500000 يوان ، ويمكن تحسين كفاءة توليد الطاقة الكهروضوئية بحوالي 5 ٪.