引言
光伏发电系统对于可持续能源、环境保护、经济发展和社会福祉都具有重要意义。它不仅有助于降低碳排放，还可以提供清洁、可持续、经济高效的电力供应，为未来的能源转型和可持续发展做出积极贡献。光伏发电系统的性能和运维分析活动之间密切联系，意味着光伏发电系统的长期稳定、可持续运行。通过性能监测、维护和优化系统，可以提高系统的可靠性、效率和经济性，同时降低维修成本和风险。
1光伏电站
现如今为妥善解决能源紧缺的状况，需要积极开展可再生资源的开发利用工作。国内开展能源研究主要是以调整能源结构，强化对绿色能源的应用水平。光伏电站是指采用光伏发电技术的大型电站，利用太阳能将光能转化为电能，借助电网将电力源源不断地输送给用户。光伏电站是可再生能源的一种重要形式，具有环保、可持续、分布式等优势，其主要是由并网发电系统以及独立发电系统构成，利用太阳能实施光伏发电以及光热发电工作。太阳能是一种可以再生的能源，光伏电站的发电过程没有任何损耗，光伏电站具有非常好的可再生性，同时光伏电站运行过程中不会产生有害气体，并不需要消耗燃料，因此具备良好的环保效果。但光伏电站的能源密度相对较低，需要占用大面积的土地或建筑物来安装光伏电池板，加之光伏电站只能在阳光充足的情况下才能发电，一旦遭遇天气不佳的外界环境下，光伏电站的发电量将会受到影响。此外光伏电站的初始投资相对较高，需要建造大面积的光伏电池板，并需要配套相应的电网及逆变器等电力设备。
2光伏发电系统运维分析
2.1故障诊断系统的建设
故障诊断系统是一种判断设备运行是否会出现故障的系统，是通过智能光伏电站中各种设备与使用数据情况来判断，查询设备的电流数据，检查逆变器与汇流箱是否有异样，还需专业的检修人员对其进行详细检查，对于故障点进行详细记录，这样做既为今后检修工作提供依据，也为检修故障设施提供方便。故障诊断系统可对故障进行等级划分，主要是依据各种型号的发电设施设置参数确定等级。比如阻传电流，假如设备运行时，由于电流值高于标准值或低于平均值，就会触发传感器而发出警报。在设施运行期间，假如其使用数据出现错误就会发出语音提醒或发送短信通知相关人员，工作人员要根据设备近期出现过的异常提前做好应急预案，针对设备故障，一定要采取相应的预案，及时解决设备故障问题，避免引发其他故障发生。另外，值得注意的是，智能光伏电站诊断系统的建设还要增加人工缺陷功能，在实时跟踪设备的过程中，系统能够记录检修人员对故障的判断和评估，并将故障问题和异常参数进行详细记录，这既能作为技术和检修人员工作质量的评审标准，也能为今后检修工作顺利进行提供借鉴。在大庄光伏电站中应用故障诊断系统能够对重要设备进行实时监控、诊断预警、对故障分析预测，保障电站运行安全。
2.2逆变器运维
逆变器是光伏发电系统中的核心组件之一，负责将太阳能电池组件产生的直流电转换为交流电以供电网使用。制定定期的维护计划，包括预防性维护和定期检查，以确保逆变器的可靠性和性能。在进行维护活动时，遵守相关安全规定和法规，确保工作人员的安全。利用远程监测系统实时监测逆变器的性能数据，包括电流、电压、频率、功率因数和温度，有助于及时发现问题并进行故障诊断。逆变器在高温下工作时效率可能下降，确保逆变器不受过度加热，可以通过选择适当的安装位置和冷却系统来实现。如果逆变器出现故障或性能下降，立即采取行动。对于关键系统，考虑备用逆变器，以备不时之需。备用逆变器可以在主要逆变器出现故障时迅速替换，降低停机时间。
2.3大数据、互联网和人工智能应用
天源新能源智能光伏电站，涉及工业园区厂房屋顶较多，发电设备比较分散，增加了电站运维难度。为了提高对光伏电气设备的故障和异常处理速度，提高对电站事故的反应能力，电站使用智能化光伏发电设备。在不满足敷设光纤线路的情况下，通过物联网无线传输方式，接入到天源新能源公司智能化运维系统平台，为进一步对电站数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件，天源新能源公司总部建设的智能光伏发电集控运维中心和可视化移动运维平台，使用有IBMStorwizeV3700型号，存储量24TG大数据存储设备，可保存25年以上天源新能源各光伏电站发电设备历史运行信息。为防范环境因素和设备故障导致的事故，使用智能巡检无人机代替人工日常巡检光伏场区，智能巡检无人机可以规划巡检路径、智能飞行、图像采集、实时交互、自动生成巡检报告等功能，在一定程度上节省了人力，提高了运维效率。使用光伏组件智能清扫机器人系统和智能水冲洗系统，代替人工清扫、水冲洗组件，取得了保持光伏组件的清洁度，提升发电量，减少运维人员工作强度，提高企业竞争力。
2.4应用智能材料优化光伏电站运维工作安全管控水平
智能化技术是广义上的概念，智能材料是智能化技术的内容之一，其往往具有一定的特殊性质和功能，在环境刺激的情况下，智能材料将会发生感应并对环境进行分析判断，将智能材料应用到光伏电站运维工作中去，是提升光伏电站运维安全性的有力手段。目前常见的智能材料主要具有以下功能：（1）在外界环境发生变化的情况下，智能材料往往能第一时间对光线、温度以及力等因素的变化情况进行感知和反应。（2）智能材料能够在发生感应的情况下进行响应，并实现高灵敏度的系统控制等，在外界环境刺激消除后，智能材料还能快速恢复到原始状态并重新感知外界环境变化。将智能材料与光伏电站运维工作相结合，能够提升运维系统的敏感性，使之在环境变化的情况下自动做出调整，并在光伏设备等发生故障和异常情况的时候，第一时间进行自动化控制和调整在确保光伏电站正常运行的基础上保证发电效率，避免不必要的光伏电站运行安全风险。
2.5系统运维管理
在光伏电站的运维过程中，维修管理人员利用远程客户端，可及时发现光伏组件的故障，且利用远程监控进行监管，能够实时监测故障发生地及发生时间。同时，故障发生后会给系统发出警报，或以短信方式通知维修人员设施的实际情况，为维修人员提供数据支持。在大庄光伏项目中将人工运维与智能化运维相结合，建立了运维与服务一体化的数字平台，为光伏电站的安全运行提供保障。
结语
光伏电站是新时期我国电力行业发展的新产物，其完全符合可持续发展战略的有关要求，能够利用清洁无污染的太阳能进行发电，在避免环境污染和资源浪费的基础上，为广大人民群众提供优质生活体验。将智能化技术应用到光伏电站当中去，则是保证光伏电站运维工作安全管控水平的必然选择，除了文中提到的智能材料、智能监控系统、智能汇流箱以及无人机智能巡检技术之外，工作人员还需要根据光伏电站运维工作安全管控需求，进一步探索智能化技术的应用方向。
参考文献
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