光伏电站数据管理系统解决方案

光伏电站数据管理系统项目

解决方案

1.概述

1.1.目的

本文档编写目的是为了明确定义光伏电站数据管理系统项目建设的总体设计方案，便于项目涉众人员熟悉总体方案和交流相关事项，并留档备查。

1.2.范围

本文档范围只包括光伏电站数据管理系统项目建设的总体系统边界和项目的项目范围描述，以及围绕项目范围的系统建设总体设计方案，包括应用系统建设和规范标准建设内容。其他具体实施设计方案、产品选型和实施计划等内容不在此文档范围。

1.3.参考文档

1.4.术语

2.项目建设背景

太阳能发电作为清洁能源的重要来源之一，已经被世界所广泛认可。中国作为能源消耗大国，其经济发展也越来越依靠能源供给的多元化与稳定性。经济与能源之间的关系，决定着国家与民族的发展与走向。

从太阳能光伏发电来本身来看，目前的技术与应用都相对成熟与稳定，全国各地也有不少建设单位进行承建新能源项目时，运用此类技术，以实现能源的自给。

从国家能源使用层面来看，在能源环境日趋紧张的当下，鼓励民间利用多元化的能源供给（自主发电），来缓解国家对于能源供给的压力，起到了一定的作用和成效。

作为清洁能源的太阳能光伏发电来说，无论是应用于商，还是应用于民，都需要有一套完备的管理系统与保障体系来确保其高效的运转。

虽然，国内现在有不少企业致力于建设太阳能光伏发电站，并通过逆变器供应厂商所提供的设备及软件进行简单的光伏发电效能监控，从安全性与稳定性上，初步解决了此类能源的有效供给问题。

但是，对于如何更有效、更安全的发展与保障此类能源供给与应用，就需要一套更完善、更智能的信息化系统提供帮助。

而本次项目也正是基于这样的一种背景情况之下，孕育而出。

3.项目需求分析

对于太阳能光伏发电数字化管理来说，其主要管理之根本，在于日常发电的数据，更确切的说，是在于其日常发电数据管理及通过发电数据有效分析，来优化与改善光伏发电的效率，或者来优化光伏发电项目建设的标准。同时，又能从数据层面监控发电设备，及时处理所发生的问题，或处理潜在即将发生的问题，使管理和服务有效的统一。

正是基于这样的目的，对于光伏电站数据管理系统的建设，提出如下几点需求：

1.能够汇集与太阳能发电相关的数据，通过展示屏供客户参观。

2.能够向技术部门提供电站运行发电效率、发电量、直流/交流侧电流、电压等数据

指标，通过不同时间维度验证电站实际运行效果，并与原设计做差异比较，优化

电站设计方案。

3.系统需年底前验收交付。

4.应尽量减少额外硬件设备，降低成本。

5.能够提供数据异常报警功能，报警方式可以是蜂鸣器硬件报警，或是短讯报表。

6.能够以5~30Min为间隔自动刷新展现数据。

7.能够以WEBSERVICE的方式实现与逆变器数据系统进行数据交互。

8.能够读取、保存、分析、展示目前电站运行的各项数据。

9.系统需设计灵活、易于扩展；非专业人士能够经较简单的设置，实现对现有电站

的分析，并能够集成显示多个电站的数据，集中进行分析。

10.数据安全稳定，能够有效应对各种突发事件对数据造成的破坏。

11.系统界面美观且操作便捷性强。

12.确保多用户同时访问时数据的可靠性与安全性。

13.支持多平台，例如Windows和Unix。

14.系统数据需保留25年，且可查询25年内所有运行数据。

基于对上述需求及目的详细分析后，我们认为本次项目所建设的光伏电站数据管理系统将分别由业务数据库、业务数据接口、基础管理平台以及智能分析平台四部分组成。其核心在于数据采集、数据汇总、数据分析，并结合数据预警来实现风险前置，向用户提供更安全可靠的服务。

4.项目建设方案

4.1.建设目标

光伏电站数据管理系统的核心建设目标是满足三类用户的日常管理、业务统计与数据分析，并为之提供有效的数据服务保障，提高安全系数，利于国民经济的发展。三类用户分别为：国家用户、承建用户和服务受益用户。国家用户是指国家能源管理单位。可以利用本系统有效统计光伏发电量，按照国家能源补偿机制，实现对承建商能源开发补偿，即提供发电补贴。承建用户是指光伏电站的承担单位。可以利用本系统实现对数据的汇总分析，向上（国家层面）提供可靠的发电数据，用于获取能源开发补偿；向下（服务受益用户层面）提供光伏发电的有效供电数据，并基于数据安全预警服务提供风险前置预警，能够通过系统数据预警判断电站的运营状况，及时处理或预先处理存在或潜在的问题，更有效且安全的保障光伏发电站的正常运行。服务受益用户是指实际使用光伏发电站所提供能

源供电的用户。可以通过该系统查看光伏发电站日常运行的效率，有效的获知日常供电的情况。

4.2.建设规划

众所周知，无论是软件项目还是工程项目，其建设的结果往往与其建设规划成正比。一个完备的项目建设规划，能够有效的指引项目建设的方面，确保项目建设目标及建设效果的实现。

我们针对本次所要建设的项目，在通过详细的需求分析以及对项目建设目标的制定之后，决定采用“2.1.1”的方式，即2个平台、1个数据库、1个数据接口，分三步来实现本次项目四方面的建设内容，确保项目的成功落地。

4.2.1.二个平台

即，基础管理平台和智能分析平台。

本次项目所建系统涉及的用户与权限都较为庞大，因此考虑采用基础管理平台来实现对于用户及权限的统一、集中管理。对于数据分析和智能预警而言，采用智能分析平台，通过各类分析报表与分析模型的搭配，能够起到辅助决策、优化管理的效果；同时能够满足改善光伏发电项目建设标准优化的需要。因为设计标准经运行效果指标对比后，能够清楚的看出其原先设计是否合理，所以智能分析平台在这方面的效用较为突出。

4.2.2.一个数据库

即，业务数据库。

业务数据库的建设，能够满足电站数据管理系统对于数据存放与集中管理的需要。数据库考虑采用大型关系型数据库，满足本次项目对于数据存放25年备查的需要。

4.2.3.一个数据接口

即，业务数据接口。

由于光伏发电数据多产生于逆变器，而逆变器厂商也为之设计了相应的数据管理系统。考虑到数据的集中采集与统一管理，我们将制作相应的数据接口，与逆变器厂商提供

的数据管理系统进行对接，实现数据的采集。而此类数据也正是光伏发电的基础数据，是本次项目建设的基本保障之一。

4.3.建设内容

4.3.1.智能分析平台

由于考虑到本次项目所建设的光伏电站数据管理系统需要针对应用该系统的电站项目进行效能方面的分析，因此考虑通过智能分析平台来进行实现。

智能分析平台可以按照日常数据管理及数据分析的需要，对光伏电站项目建设后的具体指标效能进行科学的分析。通过多样化的分析模型的建立，结合不同模型所对应的分析报表，利用多维数据维度，从不从层面进行深入分析与展现。例如：发电趋势分析图、阶段性发电量对比分析图等，可以是单体单位不同时间维度比较，也可以是多应用单位多时间维度比较。

同样，智能分析平台可以按照用户需要，设置指标数值预警。利用系统蜂鸣器与手机短信预警的方式相结合，在数据指标达到预警值的情况下，通过系统自动进行报警。可以让用户将风险前置，提供更人性化的服务。例如：光伏发电站电压数据出现不稳，逆变器系统会给出数据报警，而分析平台也同样给出数据报警，承建方可以再用户方不通知其的情况下，主动提供发电系统故障排查及修复服务，提高了系统和项目的安全性，也提高了用户的服务满意度。

在综合数据展现方面，可以展现与分析具体的发电量数据，在用于同国家供电管理部门进行能源开发补偿方面，提供数据支撑。

4.3.2.基础管理平台

基础管理平台作为光伏电站数据管理系统的基础，主要用于对系统所涉及的基础信息进行维护处理。常用的基础设置例如：用户、组织、角色、权限等。

用户、角色的定义与其相关的权限赋予，是保证数据安全的基础之一；也正是不同用户不同权限的分配，使不同用户在个性化查询方面的诉求得到了实现。组织的定义是实现单体企业或集团企业查询分析报表的基础。例如：一套系统可以满足1家或多家企业对于发电数据查询的需要；同样，可以满足管理者通过光伏发电数据管理系统查看1个或多个

项目发电数据。

4.3.3.业务数据库

数据库是一个系统正常运行的基本保障，无论是业务系统还是管理系统，其日常所处理和所需要管理分析的信息数据均由该系统所对应的数据库负责存储。

本次项目首先建设光伏电站数据管理系统所应对的业务数据库，用于存放不同来源的光伏发电数据信息。数据信息来源可以采集自逆变器供应商自建的，用于记录和反应逆变器中数据信息的管理系统；也可以采集自其它专业软件公司针对逆变器数据管理而独立设计开发的数据信息系统。数据库只负责数据的存储和调用，至于数据的采集，则由数据接口负责处理。

4.3.4.业务数据接口

业务数据接口是实现不同业务系统之间数据采集的基础与桥梁。本次项目业务数据接口，将采用基于WEBSERVICE的数据交换模式，通过数据接口自动实现各业务系统的业务数据采集，主要由逆变器记录的相关光伏电站发电数据所组成。

4.4.建设成效

通过光伏电站数据管理系统的建设与应用，将为用户带来如下价值：

1.能够作为向国家结算能源（发电）补贴提供数据依据。

2.能够实现业务预警、风险前置并为主动提供故障排查与维修建立基础。

3.能够比较、分析、检验现有电站建设的设计标准，为日后优化电站建设方案提供

数据基础。

4.能够向用户提供各类发电指标数据，供用户参观应用。

5.能够实现集成显示多个电站的发电数据，进行集中展现与多维分析。