一、核心功能:构建全维度感知与调控网络
- 设备状态全量感知
针对一次设备(光伏逆变器、汇流箱、断路器等):实时采集电压、电流、功率、温度等核心参数,监测设备运行工况(如逆变器效率、断路器分合闸状态)。
针对二次设备(保护装置、测控装置、通信设备等):监控装置投退状态、报文传输质量、逻辑判断结果,保护与控制功能可靠触发。
针对舱体环境:通过温湿度传感器、烟雾探测器、红外热像仪等,实时监测舱内温度(精度 ±0.5℃)、湿度(±3% RH)、消防状态(如可燃气体浓度、明火)及安防情况(门禁、入侵报警)。
- 智能分析与决策中枢
基于边缘计算与 AI 算法,系统可实现: 故障诊断:通过对比设备历史数据与标准阈值,快速定位异常(如逆变器 IGBT 模块过热、二次回路通讯中断),诊断准确率达 95% 以上。
趋势预测:利用负荷预测模型,提前预判光伏出力波动,联动储能系统调整充放电策略;通过设备老化趋势分析,提前 3-6 个月预警维护需求(如电容寿命衰减)。
能效优化:动态调节舱内散热系统(如风扇转速、空调功率),在保证设备安全的前提下,将辅助能耗降低 10%-15%。
- 闭环控制与联动执行
系统可直接下达控制指令,实现 “监测 - 决策 - 执行” 自动化: 环境异常时,自动启动温控设备(如高温时开启液冷系统,低温时启动加热装置),将舱内温度稳定在 15-30℃优区间。
发生轻微故障时(如某路汇流箱过流),自动触发保护机制(如断开对应断路器),并向运维平台推送告警信息。
响应电网调度指令,通过调节逆变器有功 / 无功输出,参与电网调峰、调频,响应延迟控制在 50ms 以内。
二、技术架构:从 “边缘” 到 “云端” 的协同设计
边缘层:部署在预制舱内的边缘计算网关,负责数据采集(采样频率达 1kHz)、本地快速决策(如紧急停机指令),减少对云端依赖,端网络环境下的可靠性。
传输层:通过工业以太网(光纤 / 5G)实现数据加密传输,支持断点续传,满足电力行业 “三遥”(遥测、遥信、遥控)实时性要求(数据时延<100ms)。
云端层:基于电力物联网平台(如国网 “智慧能源物联网”),实现多舱体集群管理、大数据分析、运维调度优化,支持 Web/APP 多终端访问。
三、核心优势:赋能预制舱 “提质降本”
- 提升运行可靠性
系统对设备异常的响应时间从传统人工巡检的小时级缩短至秒级,例如:当检测到电池舱内某电芯温度骤升(>80℃)时,可在 3 秒内启动灭火装置并切断电源,将热失控风险降至低。 - 降低运维成本
通过远程监控与智能诊断,减少现场巡检频次(从每周 1 次降至每月 1 次),运维人员效率提升 50%;同时,预测性维护可降低非计划停机时间 30% 以上。 - 增强电网兼容性
支持 IEC 61850 等标准通信协议,可无缝接入电网调度系统,参与需求侧响应(如峰谷套利、容量租赁),使预制舱从 “被动负荷” 转变为 “主动调节资源”,提升电站综合收益。 - 适配复杂场景
针对高海拔、沙漠、沿海等环境,系统可定制化优化监测策略:例如,高原地区增加绝缘电阻监测频率,沿海地区强化盐雾腐蚀传感器的采样密度,监控精度不受环境干扰。
四、应用场景:从单体舱到集群化管理
分布式光伏电站:通过监控系统实现多预制舱的功率协同控制,平抑光伏出力波动,满足配电网接入要求。
大型地面电站:集群管理 100 + 预制舱,优化功率分配与储能调度,提升电站整体发电效率 2%-3%。
电网侧储能:作为 “虚拟电厂” 节点,通过监控系统参与电网黑启动、频率支撑,响应速度达毫秒级。