Вступ: «Розумний метеорологічний мозок» фотоелектричних електростанцій
Зі масштабним розвитком фотоелектричних електростанцій, складністю сценаріїв та вдосконаленням операцій, традиційні децентралізовані незалежні метеорологічні датчики стали важко задовольняти вимоги сучасних електростанцій щодо узгодженості даних, надійності системи та інтелектуального прийняття рішень. Інтегровані метеостанції з'явилися, як того вимагає газета The Times. Вони не є простою акумуляцією кількох датчиків, а радше, завдяки інтегрованому дизайну, єдиній платформі даних та глибокій інтеграції алгоритмів, створюють «розумний погодний мозок» для сприйняття та інтелектуальної реакції всієї електростанції, стаючи основною інфраструктурою для цифрової та інтелектуальної трансформації фотоелектричних електростанцій.
I. Основна концепція: від дискретних даних до конвергентного інтелекту
Основний прорив інтегрованої метеостанції полягає в досягненні модернізації замкнутого циклу «сприйняття – передача – прийняття рішень»:
Фізична інтеграція: ключові датчики, такі як загальна сонячна радіація, пряме випромінювання, розсіяне випромінювання, температура об'єднувальної плати компонентів, температура та вологість навколишнього середовища, швидкість та напрямок вітру, атмосферний тиск та кількість опадів, високо інтегровані в міцну вежу, оптимізовану для аеродинаміки та термодинаміки. Це усуває похибку просторової репрезентативності даних, спричинену багатоточковим розташуванням, гарантуючи, що всі метеорологічні параметри походять з «однієї й тієї ж точки та одного моменту», закладаючи основу для точного моделювання.
Злиття даних: Вбудований високопродуктивний колектор даних синхронізує, стандартизує та проводить попередній контроль якості даних з кількох джерел з точки зору часу, а також завантажує їх до хмари або локального центру обробки даних через уніфікований протокол зв'язку (наприклад, 4G/5G, оптичне волокно), формуючи високоякісний та дуже своєчасний «куб метеорологічних даних».
Інтелектуальне ядро: інтегруючи можливості периферійних обчислень, воно може безпосередньо запускати базові алгоритми на кінці станції, такі як розрахунок площинної освітленості (POA) у режимі реального часу, теоретичної потужності фотоелектричних модулів, розпізнавання погодних умов (сонячно/хмарно/дощить) тощо, забезпечуючи миттєве перетворення «сирих даних» на «доступну інформацію».
II. Склад системи та технологічні інновації
1. Інтегрований сенсорний кластер
Комплект для радіаційного моніторингу: він використовує повнодіапазонні спектрально оптимізовані радіаційні вимірювачі того ж рівня (наприклад, ISO 9060:2018 класу A) та добові радіаційні вимірювачі прямого відстеження для забезпечення точних та порівнянних даних про опромінення. Деякі вдосконалені моделі інтегровані з повнозорими зображеннями неба для фіксації траєкторій руху хмар у режимі реального часу.
Багатовимірне сприйняття навколишнього середовища: високоточний ультразвуковий анемометр і флюгер (без рухомих частин і з мінімальним обслуговуванням), платиновий резистивний датчик температури, ємнісний датчик вологості та опадів – усі вони були посилені в конструкції для фотоелектричних середовищ (таких як сильні електромагнітні поля та високий рівень запиленості).
Пряме вимірювання стану компонентів: Безпосереднє вимірювання температури заднього шару репрезентативних фотоелектричних модулів є найпрямішою основою для корекції температурних втрат та оцінки умов тепловіддачі.
2. Інтелектуальний блок збору даних та периферійних обчислень
Він має багатоканальну синхронну колекцію, локальне сховище великої ємності та функції відновлення після точок зупинки.
Він оснащений спеціальною алгоритмічною моделлю для фотоелектричної галузі, яка може розраховувати теоретичне значення коефіцієнта потужності та продуктивності (PR) електростанції в режимі реального часу, а також генерувати попередній прогноз потужності та аномальні сигнали тривоги.
3. Надійне електропостачання та система гарантії зв'язку
Для забезпечення безперебійної роботи 7 годин на добу використовується автономне живлення від «фотоелектричних батарей + накопичувачів енергії».
Підтримка двоканального резервного зв'язку для забезпечення стабільної передачі даних за несприятливої погоди.
Iii. Основні сценарії застосування та створення цінності
Потік даних інтегрованої метеостанції глибоко інтегрований у кожну операційну ланку фотоелектричної електростанції, створюючи багатовимірну цінність:
Високоточне прогнозування та оптимізація транзакцій потужностей виробництва електроенергії
Підтримка прогнозування в багаточасовому масштабі: Надані високоякісні та узгоджені дані є ключовим фактором для корекції локалізації моделей числового прогнозування погоди (ЧПП) та моделей прогнозування машинного навчання. Вони можуть значно підвищити точність короткострокового (від години до доби наперед) та ультракороткострокового (0-4 години) прогнозування потужності, зменшити штрафи за оцінку мережі, спричинені відхиленнями прогнозу, та забезпечити ключову основу для прийняття рішень для спотової торгівлі на ринку електроенергії.
Цінність конкретного випадку: Після розгортання інтегрованої метеостанції на великій гірській електростанції в провінції Шаньсі, точність її прогнозу на добу наперед зросла до понад 93%, а річні витрати на оцінку скоротилися більш ніж на один мільйон юанів.
2. Поглиблена перевірка продуктивності та точна експлуатація й технічне обслуговування електростанцій
Удосконалений порівняльний аналіз продуктивності (PR-аналіз): на основі виміряних даних про опромінення POA та температуру задньої плати можна проводити щоденні та щомісячні розрахунки значень PR та аналіз тенденцій для всієї станції, кожного підмасиву та кожного інверторного блоку, що дозволяє швидко виявляти втрати продуктивності, спричинені затуханням компонентів, закупорюванням, забрудненням та електричними несправностями.
Інтелектуальне керівництво з експлуатації та технічного обслуговування: Завдяки інтеграції моделей опадів, швидкості вітру та накопичення пилу (за допомогою аналізу ослаблення випромінювання) динамічно формулюється оптимальний економічний план очищення. На основі даних про температуру та швидкість вітру оптимізуйте тепловіддачу та режим роботи інвертора.
Раннє попередження та діагностика несправностей: порівняння в режимі реального часу відмінностей між теоретичною та фактичною генерацією електроенергії, а також раннє попередження про аномалії на рівні струн (такі як точки перегріву, несправності проводки).
3. Безпека активів та управління ризиками
Інтелектуальний захист від екстремальних погодних умов: моніторинг у режимі реального часу сильних вітрів (вмикання противітрового режиму трекера), сильного дощу (активація дренажної системи), сильного снігопаду (попередження про навантаження на компоненти), гроз (заздалегідь підготовка блискавкозахисту) тощо, що забезпечує перехід від «пасивної реакції» до «активного захисту».
Страхування та оцінка активів: Надання авторитетних, безперервних та незмінних метеорологічних та екологічних записів, що пропонують достовірні дані для підтвердження операцій з активами електростанцій, страхових вимог та оцінки збитків від стихійних лих.
4. Підтримка ефективної роботи двосторонніх модулів та систем відстеження
Для електростанцій, що використовують двосторонні модулі, інтегрована метеостанція може вимірювати не лише фронтальне опромінення, але й дані про розсіяне випромінювання та відбиття від землі, які є вирішальними для оцінки посилення вироблення електроенергії на зворотній стороні.
Забезпечте найточніші дані про положення Сонця та опромінення для горизонтальних одноосьових та похилих одноосьових систем відстеження, досягніть динамічної оптимізації кутів відстеження та максимізуйте захоплення енергії.
Iv. Тенденції розвитку: від систем моніторингу до основного двигуна цифрових двійників на електростанціях
У майбутньому інтегровані метеостанції розвиватимуться в напрямку вищого рівня інтелекту та системної інтеграції:
1. Глибока інтеграція штучного інтелекту: Завдяки використанню вбудованих мікросхем штучного інтелекту досягається прогнозування руху хмар на основі розпізнавання зображень та самонавчання, а також оптимізація моделей прогнозування опромінення та потужності на основі історичних даних.
2. Ключові вузли цифрового двійника: Як найточніший «датчик навколишнього середовища» між фізичною електростанцією та цифровою віртуальною електростанцією, дані в режимі реального часу є основним вхідним сигналом, що керує моделюванням, дедукцією та оптимізацією моделі цифрового двійника, досягаючи репетиції стратегії та оптимізації у віртуальному просторі.
3. Участь у взаємодії з мережею: Як «датчик» агрегованої віртуальної електростанції (ВЕС), він забезпечує швидке та надійне прогнозування регулюючої здатності електростанції для мережі, підтримуючи допоміжні послуги, такі як регулювання частоти та зменшення пікових навантажень для мережі.
Висновок: Тільки завдяки точному сприйняттю можна рухатися вперед зі світлом
Застосування інтегрованих метеостанцій свідчить про те, що експлуатація фотоелектричних електростанцій вступила в новий етап, що характеризується «точним сприйняттям у всіх областях, глибокою інтеграцією даних та інтелектуальним спільним прийняттям рішень». Це спрощує комплекс, перетворюючи складні метеорологічні параметри на чіткі інструкції, які забезпечують безпечну, ефективну та інтелектуальну роботу електростанції. Сьогодні, за умови повного паритету фотоелектричної енергії та дедалі жорсткішої конкуренції, інвестування в такий «розумний метеорологічний мозок» – це вже не просто технічний варіант збільшення доходів від виробництва електроенергії; це також стратегічний план для забезпечення безпеки активів, підвищення основної конкурентоспроможності електростанцій та майбутнього розвитку енергетичного Інтернету. Це дозволяє фотоелектричним електростанціям по-справжньому володіти сучасною виробничою потужністю, яка передбачає «знання часу, спостереження за деталями та оптимізацію роботи», а також стабільно та далеко просуватися вперед на шляху використання світлової енергії.
Щоб отримати додаткову інформацію про метеостанцію,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 17 грудня 2025 р.