Въведение: „Умният метеорологичен мозък“ на фотоволтаичните електроцентрали
С мащабното развитие на фотоволтаичните електроцентрали, сложността на сценариите и усъвършенстването на операциите, традиционните децентрализирани независими метеорологични сензори станаха трудни за посрещане на изискванията на съвременните електроцентрали за съгласуваност на данните, надеждност на системата и интелигентно вземане на решения. Интегрираните метеорологични станции се появиха, както изисква The Times. Те не са просто натрупване на множество сензори, а по-скоро, чрез интегриран дизайн, унифицирана платформа за данни и дълбока интеграция на алгоритми, те изграждат „интелигентен метеорологичен мозък“ за възприятието и интелигентната реакция на цялата електроцентрала, превръщайки се в основна инфраструктура за цифровата и интелигентна трансформация на фотоволтаичните електроцентрали.
I. Основна концепция: От дискретни данни към конвергирана интелигентност
Основният пробив на интегрираната метеорологична станция се крие в постигането на затворен цикъл на „възприятие – предаване – вземане на решения“:
Физическа интеграция: Ключови сензори като обща слънчева радиация, пряка радиация, разсеяна радиация, температура на задната платка на компонентите, температура и влажност на околната среда, скорост и посока на вятъра, атмосферно налягане и валежи са силно интегрирани в здрава кула, оптимизирана за аеродинамика и термодинамика. Това елиминира грешката в пространствената представителност на данните, причинена от разположението на множество обекти, като гарантира, че всички метеорологични параметри произхождат от „една и съща точка и един и същ момент“, полагайки основите за прецизно моделиране.
Сливане на данни: Вграденият високопроизводителен колектор на данни синхронизира, стандартизира и извършва предварителен контрол на качеството на данни от множество източници по отношение на времето и ги качва в облака или локалния център за данни чрез унифициран комуникационен протокол (като 4G/5G, оптично влакно), образувайки висококачествен и изключително навременен „куб от метеорологични данни“.
Интелигентно ядро: Интегрирайки възможности за периферни изчисления, то може директно да изпълнява основни алгоритми в края на станцията, като например изчисляване в реално време на планарно облъчване (POA), теоретична мощност на фотоволтаични модули, разпознаване на метеорологичното състояние (слънчево/облачно/дъждовно) и др., постигайки незабавна трансформация от „сурови данни“ към „налична информация“.
II. Състав на системата и технологични иновации
1. Интегриран сензорен клъстер
Комплект за радиационен мониторинг: Той използва широколентови спектрално оптимизирани радиационни измерватели от същото ниво (като ISO 9060:2018 клас A) и директни радиационни измерватели с ежедневно проследяване, за да осигури точни и сравними данни за облъчването. Някои усъвършенствани модели са интегрирани с пълноценни изображения на небето, за да заснемат траекториите на движение на облаците в реално време.
Многоизмерно възприятие на околната среда: Високопрецизен ултразвуков анемометър и ветропоказател (без движещи се части и с ниска поддръжка), платинен температурен сензор, капацитивен сензор за влажност и валежи, всички те са подсилени в дизайна за фотоволтаични среди (като силни електромагнитни полета и високо запрашеност).
Директно измерване на състоянието на компонентите: Директното измерване на температурата на задния слой на представителни фотоволтаични модули е най-директната основа за коригиране на температурните загуби и оценка на условията на разсейване на топлината.
2. Интелигентно устройство за събиране на данни и периферни изчисления
Той разполага с многоканално синхронно събиране, локално съхранение с голям капацитет и функции за възобновяване на точки на прекъсване.
Той е оборудван със специален алгоритъм модел за фотоволтаичната индустрия, който може да изчисли теоретична стойност на съотношението мощност-производителност (PR) на електроцентралата в реално време и да генерира предварителна прогноза за мощността и анормална аларма.
3. Надеждно захранване и система за гарантиране на комуникация
Решението за автономно захранване „фотоволтаика + съхранение на енергия“ е прието, за да се осигури непрекъсната работа 7 пъти 24 часа.
Поддържа двойна резервирана комуникация, за да осигури стабилно предаване на данни при лошо време.
Iii. Основни сценарии на приложение и създаване на стойност
Потокът от данни на интегрираната метеорологична станция е дълбоко интегриран във всяка оперативна връзка на фотоволтаичната електроцентрала, създавайки многоизмерна стойност:
Високопрецизно прогнозиране и оптимизация на транзакциите на капацитета за производство на електроенергия
Подкрепа за многовременни прогнози: Предоставените висококачествени и последователни данни са златният вход за корекцията на локализацията на числените модели за прогнозиране на времето (NWP) и моделите за прогнозиране с машинно обучение. Те могат значително да подобрят точността на краткосрочните (от час до ден напред) и ултракраткосрочните (0-4 часа) прогнози за мощност, да намалят глобите за оценка на мрежата, причинени от отклонения в прогнозата, и да осигурят ключова основа за вземане на решения за спот търговия на пазара на електроенергия.
Стойност на случая: След разполагането на интегрирана метеорологична станция в голяма планинска електроцентрала в провинция Шанси, точността на нейните прогнози за следващия ден беше повишена до над 93%, а годишните разходи за оценка бяха намалени с повече от един милион юана.
2. Задълбочена проверка на производителността и прецизна експлоатация и поддръжка на електроцентралите
Усъвършенстван бенчмаркинг на производителността (PR анализ): Въз основа на измерените данни за облъчване на POA и температурата на задната платка, могат да се извършват дневни и месечни изчисления на PR стойности и анализи на тенденциите за цялата станция, всеки подматрица и всеки инверторен модул, като бързо се идентифицират загубите на производителност, причинени от затихване на компонентите, запушване, замърсяване и електрически повреди.
Интелигентно ръководство за експлоатация и поддръжка: Чрез интегриране на модели за валежи, скорост на вятъра и натрупване на прах (чрез анализ на затихването на радиацията), динамично се формулира оптималният икономичен план за почистване. Въз основа на данните за температурата и скоростта на вятъра, оптимизирайте разсейването на топлината и режима на работа на инвертора.
Ранно предупреждение и диагностика на повреди: Сравнение в реално време на разликите между теоретичното производство на енергия и действителното производство на енергия и ранно предупреждение за аномалии на ниво стринг (като например прегряващи точки, повреди в окабеляването).
3. Сигурност на активите и управление на риска
Интелигентна защита срещу екстремни метеорологични условия: Мониторинг в реално време на силни ветрове (задействане на режима против вятър на тракера), силен дъжд (активиране на дренажната система), силен снеговалеж (предупреждаване за натоварвания на компоненти), гръмотевични бури (предварителна подготовка за мълниезащита) и др., постигайки трансформация от „пасивна реакция“ към „активна защита“.
Застраховки и оценка на активи: Осигуряване на авторитетни, непрекъснати и непроменими метеорологични и екологични записи, предлагащи достоверни данни за доказателства за сделки с активи на електроцентрали, застрахователни искове и оценка на загубите от бедствия.
4. Подпомагане на ефективната работа на двулицеви модули и системи за проследяване
За електроцентрали, използващи двустранни модули, интегрираната метеорологична станция може не само да измерва фронталното облъчване, но и данните за разсеяната радиация и отражението от земята са от решаващо значение за оценка на усилването на генерирането на енергия от задната страна.
Осигурете най-точните данни за слънчевата позиция и облъчване за хоризонтални едноосни и наклонени едноосни системи за проследяване, постигнете динамична оптимизация на ъглите на проследяване и максимизирайте улавянето на енергия.
Iv. Тенденции в развитието: От системи за мониторинг до основния двигател на цифровите близнаци в електроцентралите
В бъдеще интегрираните метеорологични станции ще се развиват към по-високо ниво на интелигентност и системна интеграция:
1. Дълбока интеграция на изкуствен интелект: Чрез използване на вградени чипове с изкуствен интелект се постига прогнозиране на движението на облаците, базирано на разпознаване на изображения и самообучение, както и оптимизиране на моделите за прогнозиране на облъчването и мощността, базирани на исторически данни.
2. Ключови възли на цифровия близнак: Като най-прецизен „сензор за околната среда“ между физическата електроцентрала и цифровата виртуална електроцентрала, данните в реално време са основният вход, който задвижва симулацията, дедукцията и оптимизацията на модела на цифровия близнак, постигайки репетиция на стратегията и оптимизация във виртуалното пространство.
3. Участие във взаимодействието с мрежата: Като „сензорен терминал“ на агрегираната виртуална електроцентрала (VPP), той осигурява бързо и надеждно прогнозиране на регулиращия капацитет на електроцентралата за мрежата, поддържайки спомагателни услуги като регулиране на честотата и намаляване на пиковите натоварвания за мрежата.
Заключение: Само чрез прецизно възприятие човек може да се движи напред със светлината
Приложението на интегрирани метеорологични станции отбелязва, че работата на фотоволтаичните електроцентрали е навлязла в нов етап, характеризиращ се с „прецизно възприятие във всички области, дълбока интеграция на данни и интелигентно съвместно вземане на решения“. Това опростява комплекса, трансформирайки сложните метеорологични параметри в ясни инструкции, които управляват безопасната, ефективна и интелигентна работа на електроцентралата. Днес, с пълния паритет на фотоволтаичната енергия и все по-ожесточената конкуренция, инвестирането в такъв „интелигентен метеорологичен мозък“ вече не е просто техническа опция за увеличаване на приходите от производство на електроенергия; това е и стратегическо решение за гарантиране на сигурността на активите, повишаване на основната конкурентоспособност на електроцентралите и справяне с бъдещото развитие на енергийния интернет. Това позволява на фотоволтаичните електроцентрали наистина да притежават съвременния производствен капацитет за „познаване на времето, наблюдение на детайлите и оптимизиране на работата“ и да се движат стабилно и далеч напред по пътя на оползотворяването на светлинната енергия.
За повече информация за метеорологичната станция,
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Време на публикуване: 17 декември 2025 г.