Įvadas: Fotovoltinių elektrinių „išmaniosios meteorologinės smegenys“
Dėl didelio masto fotovoltinių elektrinių plėtros, scenarijų sudėtingumo ir operacijų tobulinimo tradiciniai decentralizuoti nepriklausomi meteorologiniai jutikliai tapo sunkiai įgyvendinami, kad atitiktų šiuolaikinių elektrinių duomenų nuoseklumo, sistemos patikimumo ir intelektualaus sprendimų priėmimo reikalavimus. Integruotos meteorologinės stotys atsirado, kaip reikalauja „The Times“. Jos nėra tiesiog paprastas kelių jutiklių rinkinys, o dėl integruoto dizaino, vieningos duomenų platformos ir gilios algoritmų integracijos sukuria „išmaniąsias orų smegenis“ visai elektrinei suvokti ir intelektualiai reaguoti, tapdamos pagrindine skaitmeninės ir intelektualios fotovoltinių elektrinių transformacijos infrastruktūra.
I. Pagrindinė koncepcija: nuo diskrečiųjų duomenų iki konverguoto intelekto
Integruotos meteorologijos stoties pagrindinis proveržis yra uždaro ciklo „suvokimas – perdavimas – sprendimų priėmimas“ atnaujinimas:
Fizinė integracija: pagrindiniai jutikliai, tokie kaip bendra saulės spinduliuotė, tiesioginė spinduliuotė, išsklaidyta spinduliuotė, komponentų galinės plokštės temperatūra, aplinkos temperatūra ir drėgmė, vėjo greitis ir kryptis, atmosferos slėgis ir krituliai, yra glaudžiai integruoti į tvirtą bokštą, optimizuotą aerodinamikai ir termodinamikai. Tai pašalina erdvinio reprezentatyvumo paklaidą, kurią sukelia kelių vietų išdėstymas, užtikrinant, kad visi meteorologiniai parametrai būtų gauti „iš to paties taško ir to paties momento“, ir sudaro pagrindą tiksliam modeliavimui.
Duomenų suliejimas: integruotas didelio našumo duomenų rinktuvas sinchronizuoja, standartizuoja ir atlieka preliminarią kokybės kontrolę su kelių šaltinių duomenimis laiko atžvilgiu ir įkelia juos į debesį arba vietinį duomenų centrą naudodamas vieningą ryšio protokolą (pvz., 4G/5G, optinį pluoštą), suformuodamas aukštos kokybės ir labai savalaikį „meteorologinių duomenų kubą“.
Išmanusis branduolys: integruodamas kraštinių skaičiavimų galimybes, jis gali tiesiogiai vykdyti pagrindinius algoritmus stoties gale, pvz., realiuoju laiku apskaičiuoti plokštuminę apšvitą (POA), teorinę fotovoltinių modulių galią, atpažinti oro būseną (saulėta / debesuota / lietinga) ir kt., taip iš karto transformuodamas „neapdorotus duomenis“ į „prieinamą informaciją“.
II. Sistemos sudėtis ir technologinės inovacijos
1. Integruotas jutiklių blokas
Spinduliuotės stebėjimo rinkinys: jame naudojami to paties lygio (pvz., ISO 9060:2018 A klasės) viso diapazono spektro optimizuoti spinduliuotės matuokliai ir dienos šviesos stebėjimo tiesioginės spinduliuotės matuokliai, siekiant užtikrinti tikslius ir palyginamus spinduliuotės duomenis. Kai kurie pažangūs modeliai yra integruoti su viso dangaus vaizdo kameromis, kad būtų galima realiuoju laiku užfiksuoti debesų judėjimo trajektorijas.
Daugialypis aplinkos suvokimas: didelio tikslumo ultragarsinis anemometras ir vėjo mentė (be judančių dalių ir nereikalaujantys daug priežiūros), platinos varžos temperatūros jutiklis, talpinis drėgmės ir kritulių jutiklis – visa tai sustiprinta fotovoltinės aplinkos (pvz., stiprių elektromagnetinių laukų ir didelio dulkių kiekio) projekte.
Tiesioginis komponentų būklės matavimas: Tiesioginis tipinių fotovoltinių modulių galinės plokštės temperatūros matavimas yra tiesiausias būdas koreguoti temperatūros nuostolius ir įvertinti šilumos išsklaidymo sąlygas.
2. Pažangus duomenų rinkimo ir periferinių skaičiavimų įrenginys
Jame yra daugiakanalė sinchroninė rinkimo sistema, didelės talpos vietinė saugykla ir lūžio taškų atnaujinimo funkcijos.
Jame įrengtas specialus fotovoltinės pramonės algoritmo modelis, kuris realiuoju laiku gali apskaičiuoti teorinę elektrinės galios ir našumo santykio (PR) etaloninę vertę ir generuoti preliminarią galios prognozę bei nenormalų aliarmą.
3. Patikima maitinimo ir ryšio garantijų sistema
Siekiant užtikrinti 7 × 24 valandų nepertraukiamą veikimą, priimtas autonominio maitinimo sprendimas „fotovoltinė + energijos kaupimas“.
Palaiko dvigubos jungties perteklinį ryšį, kad būtų užtikrintas stabilus duomenų perdavimas blogu oru.
III. Pagrindiniai taikymo scenarijai ir vertės kūrimas
Integruotos meteorologinės stoties duomenų srautas yra giliai integruotas į kiekvieną fotovoltinės jėgainės veikimo grandį, taip sukuriant daugialypę vertę:
Didelio tikslumo energijos gamybos pajėgumų prognozavimas ir sandorių optimizavimas
Palaikoma daugiamačio prognozavimo sistema: teikiami aukštos kokybės ir nuoseklūs duomenys yra svarbiausia skaitmeninių orų prognozavimo (NWP) modelių ir mašininio mokymosi prognozavimo modelių lokalizacijos korekcijos priemonė. Tai gali gerokai padidinti trumpalaikių (kas valandą ar dieną į priekį) ir itin trumpalaikių (0–4 valandų) elektros energijos prognozių tikslumą, sumažinti tinklo vertinimo baudas, atsirandančias dėl prognozių nukrypimų, ir suteikti pagrindinį sprendimų priėmimo pagrindą prekybai elektros energijos rinkoje.
Atvejo vertė: Įdiegus integruotą meteorologinę stotį didelėje kalnuotoje elektrinėje Šansi provincijoje, jos dienos prognozės tikslumas padidėjo iki daugiau nei 93 %, o metinės vertinimo išlaidos sumažėjo daugiau nei milijonu juanių.
2. Išsamus elektrinių veikimo patikrinimas ir tikslus eksploatavimas bei priežiūra
Patobulinta našumo lyginamoji analizė (PR analizė): Remiantis išmatuotais POA spinduliuotės ir galinės plokštės temperatūros duomenimis, galima atlikti visos stoties, kiekvieno submasyvo ir kiekvieno keitiklio bloko dienos ir mėnesio PR verčių skaičiavimus ir tendencijų analizę, greitai nustatant našumo nuostolius, kuriuos sukelia komponentų slopinimas, užsikimšimas, nešvarumai ir elektros gedimai.
Pažangus eksploatavimo ir priežiūros gairių teikimas: integruojant kritulių, vėjo greičio ir dulkių kaupimosi modelius (atliekant spinduliuotės slopinimo analizę), dinamiškai sudaromas optimalus ekonominis valymo planas. Remiantis temperatūros ir vėjo greičio duomenimis, optimizuojamas keitiklio šilumos išsklaidymas ir veikimo režimas.
Ankstyvas gedimų įspėjimas ir diagnostika: teorinės ir faktinės energijos gamybos skirtumų palyginimas realiuoju laiku ir ankstyvas įspėjimas apie stygų lygmens anomalijas (pvz., karštuosius taškus, laidų gedimus).
3. Turto saugumas ir rizikos valdymas
Išmanioji apsauga nuo ekstremalių oro sąlygų: stipraus vėjo (suaktyvinamas sekiklio apsaugos nuo vėjo režimas), smarkaus lietaus (aktyvuojama drenažo sistema), smarkaus sniego (įspėjama apie komponentų apkrovas), perkūnijos (iš anksto pasiruošiama apsauga nuo žaibo) ir kt. stebėjimas realiuoju laiku, siekiant pereiti nuo „pasyvaus reagavimo“ prie „aktyvios gynybos“.
Draudimas ir turto vertinimas: teikti patikimus, nuolatinius ir nekeičiamus meteorologinius ir aplinkosaugos įrašus, pateikiant patikimus duomenų įrodymus elektrinės turto sandoriams, draudimo išmokoms ir nelaimių nuostolių vertinimui.
4. Palaikyti efektyvų dvifazių modulių ir sekimo sistemų veikimą
Elektrinėms, naudojančioms dvifazius modulius, integruota meteorologinė stotis gali matuoti ne tik priekinę spinduliuotę, bet ir jos išsklaidytos spinduliuotės bei žemės atspindžio duomenis, kurie yra labai svarbūs vertinant galinės pusės energijos gamybos padidėjimą.
Pateikite tiksliausius saulės padėties ir spinduliuotės duomenis horizontalioms vienos ašies ir įstrižoms vienos ašies sekimo sistemoms, pasiekite dinaminį sekimo kampų optimizavimą ir maksimaliai padidinkite energijos surinkimą.
IV. Vystymosi tendencijos: nuo stebėjimo sistemų iki pagrindinio skaitmeninių dvynių variklio elektrinėse
Ateityje integruotos meteorologinės stotys vystysis link aukštesnio intelekto ir sistemų integracijos lygio:
1. Gilus dirbtinio intelekto integravimas: pasitelkiant integruotus dirbtinio intelekto lustus, pasiekiamas debesų judėjimo prognozavimas, pagrįstas vaizdų atpažinimu ir savarankišku mokymusi, bei spinduliuotės ir galios prognozavimo modelių optimizavimas, pagrįstas istoriniais duomenimis.
2. Pagrindiniai skaitmeninio dvynio mazgai: kaip tiksliausias „aplinkos jutiklis“ tarp fizinės elektrinės ir skaitmeninės virtualios elektrinės, realaus laiko duomenys yra pagrindinė įvestis, skatinanti skaitmeninio dvynio modelio modeliavimą, dedukciją ir optimizavimą, užtikrinant strategijos repeticiją ir optimizavimą virtualioje erdvėje.
3. Dalyvavimas tinklo sąveikoje: kaip agreguotos virtualios elektrinės (VPP) „jutiklių terminalas“, jis teikia greitą ir patikimą elektrinės reguliavimo pajėgumų tinkle prognozavimą, palaikydamas pagalbines paslaugas, tokias kaip dažnio reguliavimas ir piko mažinimas tinkle.
Išvada: Tik tiksliu suvokimu galima judėti į priekį su šviesa
Integruotų meteorologinių stočių taikymas rodo, kad fotovoltinių elektrinių eksploatavimas įžengė į naują etapą, kuriam būdingas „tikslus visų sričių suvokimas, gilus duomenų integravimas ir intelektualus bendradarbiavimu grindžiamas sprendimų priėmimas“. Tai supaprastina sudėtingus dalykus, transformuojant sudėtingus meteorologinius parametrus į aiškias instrukcijas, kurios užtikrina saugų, efektyvų ir intelektualų elektrinės veikimą. Šiandien, esant visiškam fotovoltinės energijos pusiausvyrai ir vis aršesnei konkurencijai, investicijos į tokias „išmanias meteorologines smegenis“ nebėra tik techninė galimybė padidinti elektros energijos gamybos pajamas; tai taip pat strateginis planas, užtikrinantis turto saugumą, didinantis pagrindinį elektrinių konkurencingumą ir pasirengimą būsimai energetikos interneto plėtrai. Tai leidžia fotovoltinėms elektrinėms iš tikrųjų turėti šiuolaikinius gamybos pajėgumus, „žinant laiką, stebint detales ir optimizuojant veikimą“, ir nuolat bei toli žengti į priekį šviesos energijos panaudojimo keliu.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie meteorologines stotis,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
„WhatsApp“: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 17 d.