Johdanto: Aurinkosähkövoimaloiden "älykkäät meteorologiset aivot"
Aurinkosähkövoimalaitosten laajamittaisen kehityksen, skenaarioiden monimutkaisuuden ja toiminnan tarkentumisen myötä perinteisistä hajautetuista itsenäisistä meteorologisista antureista on tullut vaikeampia täyttää nykyaikaisten voimalaitosten vaatimuksia tiedon johdonmukaisuuden, järjestelmän luotettavuuden ja älykkään päätöksenteon suhteen. Integroidut sääasemat ovat syntyneet The Timesin vaatimusten mukaisesti. Ne eivät ole pelkästään useiden antureiden yksinkertainen kokoelma, vaan integroidun suunnittelun, yhtenäisen data-alustan ja syvällisen algoritmi-integraation avulla ne rakentavat "älykkään sääaivon" koko voimalaitoksen havainnointia ja älykästä reagointia varten, ja niistä tulee aurinkosähkövoimalaitosten digitaalisen ja älykkään muutoksen ydininfrastruktuuri.
I. Ydinkäsite: Diskreetistä datasta konvergoituneeseen älykkyyteen
Integroidun sääaseman keskeinen läpimurto on suljetun kierron "havainto – tiedonsiirto – päätöksenteko" -päivityksen saavuttaminen:
Fyysinen integrointi: Keskeiset anturit, kuten auringon kokonaissäteily, suora säteily, sironnut säteily, komponenttien taustalevyn lämpötila, ympäristön lämpötila ja kosteus, tuulen nopeus ja suunta, ilmanpaine ja sademäärä, on integroitu tiiviisti vankkaan torniin, joka on optimoitu aerodynamiikan ja termodynamiikan kannalta. Tämä poistaa usean sijainnin aiheuttaman datan spatiaalisen edustavuuden virheen ja varmistaa, että kaikki meteorologiset parametrit ovat peräisin "samasta pisteestä ja samalta hetkeltä", mikä luo pohjan tarkalle mallinnukselle.
Datan fuusio: Sisäänrakennettu tehokas tiedonkeruulaite synkronoi, standardoi ja suorittaa alustavan laadunvalvonnan monilähteiselle datalle ajallisesti ja lataa sen pilveen tai paikalliseen datakeskukseen yhtenäisen tietoliikenneprotokollan (kuten 4G/5G, optinen kuitu) kautta muodostaen korkealaatuisen ja erittäin ajantasaisen "meteorologisen datakuution".
Älykäs ydin: Reunalaskennan ominaisuudet integroimalla se voi suorittaa suoraan perusalgoritmeja aseman päässä, kuten tasomaisen säteilyvoimakkuuden (POA) reaaliaikaisen laskennan, aurinkopaneelien teoreettisen tehon, säätilan tunnistuksen (aurinkoinen/pilvinen/sateinen) jne., saavuttaen välittömän muunnoksen "raakadatasta" "saatavilla olevaan tietoon".
II. Järjestelmän koostumus ja teknologinen innovaatio
1. Integroitu anturiryhmä
Säteilyvalvontapaketti: Se käyttää saman tason (kuten ISO 9060:2018 luokka A) koko kaistan spektrioptimoituja säteilymittareita ja päiväseurantaan perustuvia suoria säteilymittareita tarkkojen ja vertailukelpoisten säteilytietojen varmistamiseksi. Joissakin edistyneissä malleissa on integroitu koko taivaan kamerat pilvien reaaliaikaisten liikeratojen tallentamiseksi.
Moniulotteinen ympäristön havainnointi: Tarkka ultraäänianemometri ja tuuliviiri (ilman liikkuvia osia ja vähäinen huoltotarve), platinavastuslämpötila-anturi, kapasitiivinen kosteus- ja sadeanturi – kaikki on suunniteltu aurinkosähköympäristöjä (kuten voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä ja paljon pölyä) varten.
Komponenttien tilan suora mittaus: Edustavien aurinkopaneelien taustalevyn lämpötilan suora mittaaminen on suorin tapa korjata lämpötilahäviö ja arvioida lämmönhukkaolosuhteita.
2. Älykäs tiedonkeruu- ja reunalaskentayksikkö
Siinä on monikanavainen synkroninen tiedonkeruu, suuren kapasiteetin paikallinen tallennustila ja keskeytyskohtien jatkamistoiminnot.
Se on varustettu aurinkosähköteollisuudelle tarkoitetulla algoritmimallilla, joka voi laskea voimalaitoksen teoreettisen tehon ja suorituskykysuhteen (PR) vertailuarvon reaaliajassa ja luoda alustavan tehoennusteen ja antaa epänormaalin hälytyksen.
3. Luotettava virtalähde ja tiedonsiirtotakuujärjestelmä
”Aurinkosähkö + energian varastointi” -sähköverkon ulkopuolinen virransyöttöratkaisu varmistaa 7 × 24 tunnin keskeytymättömän toiminnan.
Tukee kaksoislinkkistä redundanttia tiedonsiirtoa vakaan tiedonsiirron varmistamiseksi huonolla säällä.
III. Keskeiset sovellusskenaariot ja arvonluonti
Integroidun sääaseman tiedonkulku on syvästi integroitu aurinkosähkövoimalan jokaiseen toiminnalliseen linkkiin, mikä luo moniulotteista arvoa:
Sähköntuotantokapasiteetin tarkka ennustaminen ja tapahtumien optimointi
Usean aikaskaalan ennustamisen tukeminen: Tarjottu korkealaatuinen ja johdonmukainen data on kultainen lähtökohta numeeristen sääennustusmallien (NWP) ja koneoppimiseen perustuvien ennustusmallien lokalisaation korjaukselle. Se voi merkittävästi parantaa lyhyen aikavälin (tunneista vuorokauteen) ja erittäin lyhyen aikavälin (0–4 tuntia) tehoennusteiden tarkkuutta, vähentää ennustepoikkeamista johtuvia sähköverkon arvioinnin sakkoja ja tarjota keskeisen päätöksenteon perustan sähkömarkkinoiden spot-kaupalle.
Tapausarvo: Kun Shanxin maakunnassa sijaitsevaan suureen vuoristoiseen voimalaitokseen otettiin käyttöön integroitu sääasema, sen päivän ennusteiden tarkkuus nousi yli 93 prosenttiin ja vuosittaiset arviointikustannukset alenivat yli miljoonalla juanilla.
2. Voimalaitosten perusteellinen suorituskyvyn tarkastus sekä tarkka käyttö ja huolto
Tarkennettu suorituskyvyn vertailuanalyysi (PR-analyysi): Mitattujen POA-säteilytys- ja taustalevyn lämpötilatietojen perusteella voidaan suorittaa päivittäisiä ja kuukausittaisia PR-arvolaskelmat ja trendianalyysejä koko asemalle, jokaiselle aliryhmälle ja jokaiselle invertteriyksikölle, mikä tunnistaa nopeasti komponenttien vaimennuksen, tukkeuman, lian ja sähkövikojen aiheuttamat suorituskykyhäviöt.
Älykäs käyttö- ja huolto-ohjaus: Integroimalla sademäärän, tuulen nopeuden ja pölyn kertymisen mallit (säteilyn vaimenemisanalyysin avulla) optimaalinen taloudellinen puhdistussuunnitelma laaditaan dynaamisesti. Lämpötila- ja tuulennopeustietojen perusteella optimoidaan invertterin lämmönhukka ja toimintatila.
Vian varhainen varoitus ja diagnoosi: Reaaliaikainen vertailu teoreettisen ja todellisen sähköntuotannon eroista sekä varhainen varoitus jonotason poikkeamista (kuten kuumista kohdista ja johdotusvioista).
3. Omaisuuden turvallisuus ja riskienhallinta
Älykäs puolustus äärimmäisiä sääolosuhteita vastaan: Reaaliaikainen valvonta voimakkaista tuulista (käynnistää seurantalaitteen tuulensuojatilan), rankkasateesta (aktivoi viemäröintijärjestelmän), rankkasateesta (varoitus komponenttien kuormituksesta), ukkosmyrskyistä (salamasuojauksen valmistelu etukäteen) jne., mikä mahdollistaa siirtymisen "passiivisesta vasteesta" "aktiiviseen puolustukseen".
Vakuutus- ja omaisuusarviointi: Tarjoaa luotettavia, jatkuvia ja muuttumattomia meteorologisia ja ympäristötietoja, jotka tarjoavat uskottavaa dataa voimalaitosten omaisuuserien tapahtumiin, vakuutuskorvauksiin ja katastrofivahinkojen arviointiin.
4. Tue kaksisuuntaisten moduulien ja seurantajärjestelmien tehokasta toimintaa
Kaksipuoleisia moduuleja käyttävissä voimalaitoksissa integroitu sääasema voi mitata paitsi etuosan säteilyä, myös sen sironneen säteilyn ja maanpinnan heijastavuuden tiedot, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä takapuolen sähköntuotantovahvistuksen arvioinnissa.
Tarjoa tarkimmat auringon sijainti- ja säteilytiedot vaakasuorille yksiakselisille ja vinoille yksiakselisille seurantajärjestelmille, optimoi seurantakulmat dynaamisesti ja maksimoi energian talteenotto.
Iv. Kehitystrendit: Valvontajärjestelmistä digitaalisten kaksosten ydinmoottoriksi voimalaitoksissa
Tulevaisuudessa integroidut sääasemat kehittyvät kohti korkeampaa älykkyyden ja järjestelmäintegraation tasoa:
1. Tekoälyn syvä integrointi: Hyödyntämällä sisäänrakennettuja tekoälysiruja saavutetaan kuvantunnistukseen ja itseoppimiseen perustuva pilvien liikkeen ennustaminen sekä säteilyn ja tehon ennustusmallien optimointi historiallisten tietojen perusteella.
2. Digitaalisen kaksosen keskeiset solmut: Tarkimpana "ympäristöanturina" fyysisen voimalaitoksen ja digitaalisen virtuaalivoimalaitoksen välillä reaaliaikainen data on keskeinen syöttötieto digitaalisen kaksosen mallin simuloinnissa, päättelyssä ja optimoinnissa, mahdollistaen strategian harjoittelun ja optimoinnin virtuaalitilassa.
3. Osallistu sähköverkon vuorovaikutukseen: Yhdistelmän virtuaalivoimalaitoksen (VPP) "anturipäätteenä" se tarjoaa nopean ja luotettavan ennusteen voimalaitoksen säätökapasiteetista sähköverkolle ja tukee apupalveluita, kuten taajuuden säätöä ja huippukuormituksen ajelua sähköverkolle.
Johtopäätös: Vain tarkan havainnoinnin avulla voi edetä valon mukana.
Integroitujen sääasemien käyttöönotto merkitsee sitä, että aurinkosähkövoimalaitosten toiminta on siirtynyt uuteen vaiheeseen, jolle on ominaista "kokonaisvaltainen tarkka havainnointi, syvällinen datan integrointi ja älykäs yhteistyöhön perustuva päätöksenteko". Se yksinkertaistaa monimutkaista ja muuntaa monimutkaiset meteorologiset parametrit selkeiksi ohjeiksi, jotka ohjaavat voimalaitoksen turvallista, tehokasta ja älykästä toimintaa. Nykyään, aurinkosähkön täyden tasa-arvon ja yhä kovemman kilpailun vallitessa, investoiminen tällaiseen "älykkääseen meteorologiseen aivoon" ei ole enää pelkkä tekninen vaihtoehto sähköntuotantotulojen lisäämiseksi; se on myös strateginen järjestely, jolla varmistetaan omaisuuden turvallisuus, parannetaan voimalaitosten ydintoimintaa ja kohdataan energiainternetin tuleva kehitys. Se mahdollistaa aurinkosähkövoimalaitosten todellisen nykyaikaisen tuotantokapasiteetin "ajoituksen tuntemisen, yksityiskohtien tarkkailun ja toiminnan optimoinnin" sekä mahdollistaa tasaisen ja pitkälle etenemisen valoenergian hyödyntämisen tiellä.
Lisätietoja sääasemista varten,
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Julkaisun aika: 17.12.2025