Uvod: »Pametni meteorološki možgani« fotovoltaičnih elektrarn
Z obsežnim razvojem fotovoltaičnih elektrarn, kompleksnostjo scenarijev in izpopolnjevanjem delovanja so tradicionalni decentralizirani neodvisni meteorološki senzorji težko zadostili zahtevam sodobnih elektrarn glede doslednosti podatkov, zanesljivosti sistema in inteligentnega odločanja. Integrirane vremenske postaje so se pojavile, kot to zahteva The Times. Niso zgolj preprosta kopičenje več senzorjev, temveč z integrirano zasnovo, enotno podatkovno platformo in globoko integracijo algoritmov gradijo »pametne vremenske možgane« za zaznavanje in inteligenten odziv celotne elektrarne ter postajajo osrednja infrastruktura za digitalno in inteligentno preobrazbo fotovoltaičnih elektrarn.
I. Osnovni koncept: od diskretnih podatkov do konvergentne inteligence
Osrednji preboj integrirane vremenske postaje leži v doseganju zaprtozančne nadgradnje "zaznavanja – prenosa – odločanja":
Fizična integracija: Ključni senzorji, kot so skupno sončno sevanje, neposredno sevanje, razpršeno sevanje, temperatura hrbtne plošče komponent, temperatura in vlažnost okolja, hitrost in smer vetra, atmosferski tlak in padavine, so močno integrirani v robusten stolp, ki je optimiziran za aerodinamiko in termodinamiko. To odpravlja napako prostorske reprezentativnosti podatkov, ki jo povzroča postavitev na več lokacijah, in zagotavlja, da vsi meteorološki parametri izvirajo iz »iste točke in istega trenutka«, kar postavlja temelje za natančno modeliranje.
Združevanje podatkov: Vgrajeni visokozmogljivi zbiralnik podatkov sinhronizira, standardizira in izvaja predhodni nadzor kakovosti podatkov iz več virov glede na čas ter jih prek enotnega komunikacijskega protokola (kot je 4G/5G, optično vlakno) naloži v oblak ali lokalni podatkovni center, s čimer tvori visokokakovostno in zelo pravočasno »meteorološko podatkovno kocko«.
Inteligentno jedro: Z integracijo zmogljivosti robnega računalništva lahko neposredno na koncu postaje izvaja osnovne algoritme, kot so izračun planarne obsevanosti (POA) v realnem času, teoretična moč fotonapetostnih modulov, prepoznavanje vremenskega stanja (sončno/oblačno/deževno) itd., s čimer doseže takojšnjo pretvorbo iz »surovih podatkov« v »razpoložljive informacije«.
Ii. Sestava sistema in tehnološke inovacije
1. Integrirana skupina senzorjev
Komplet za spremljanje sevanja: Uporablja polnopasovne spektralno optimizirane merilnike sevanja enake ravni (kot je ISO 9060:2018 razred A) in dnevne merilnike neposrednega sevanja za zagotavljanje natančnih in primerljivih podatkov o obsevanju. Nekateri napredni modeli so integrirani s slikovnimi napravami celotnega neba za zajemanje trajektorij gibanja oblakov v realnem času.
Večdimenzionalno zaznavanje okolja: Visoko natančni ultrazvočni anemometer in vetrnica (brez gibljivih delov in z nizkim vzdrževanjem), platinasti uporovni temperaturni senzor, kapacitivni senzor vlažnosti in padavin, vsi so bili okrepljeni pri zasnovi za fotovoltaična okolja (kot so močna elektromagnetna polja in visoka prašnost).
Neposredno merjenje stanja komponent: Neposredno merjenje temperature zadnje plasti reprezentativnih fotonapetostnih modulov je najbolj neposredna osnova za popravljanje temperaturnih izgub in oceno pogojev odvajanja toplote.
2. Inteligentna enota za zajem podatkov in robno računalništvo
Ima večkanalno sinhrono zbiranje, lokalno shranjevanje velike zmogljivosti in funkcije nadaljevanja na prelomnih točkah.
Opremljen je z namenskim algoritmičnim modelom za fotovoltaično industrijo, ki lahko v realnem času izračuna teoretično referenčno vrednost razmerja moči in zmogljivosti (PR) elektrarne ter ustvari predhodno napoved moči in alarm za nepravilnosti.
3. Zanesljiv sistem oskrbe z električno energijo in komunikacije
Za zagotavljanje neprekinjenega delovanja 7× 24 ur na dan je uporabljena rešitev za napajanje izven omrežja »fotovoltaika + shranjevanje energije«.
Podpira dvojno redundantno komunikacijo za zagotavljanje stabilnega prenosa podatkov v slabem vremenu.
Iii. Osnovni scenariji uporabe in ustvarjanje vrednosti
Tok podatkov integrirane vremenske postaje je globoko integriran v vsako operativno povezavo fotonapetostne elektrarne, kar ustvarja večdimenzionalno vrednost:
Visoko natančna napoved in optimizacija transakcij zmogljivosti za proizvodnjo električne energije
Podpora napovedovanju na več časovnih območjih: Zagotovljeni visokokakovostni in dosledni podatki so bistveni vhodni podatki za lokalizacijo numeričnih modelov napovedovanja vremena (NWP) in modelov napovedovanja strojnega učenja. Lahko znatno izboljšajo natančnost kratkoročnih (od ure do dneva vnaprej) in ultrakratkoročnih (0–4 ure) napovedi moči, zmanjšajo kazni za oceno omrežja, ki jih povzročajo odstopanja napovedi, in zagotovijo ključno podlago za odločanje o promptni trgovini na trgu z električno energijo.
Vrednost primera: Po namestitvi integrirane vremenske postaje v veliki gorski elektrarni v provinci Shanxi se je natančnost njene napovedi za dan vnaprej povečala na več kot 93 %, letni stroški ocenjevanja pa so se zmanjšali za več kot milijon juanov.
2. Poglobljen pregled delovanja ter natančno upravljanje in vzdrževanje elektrarn
Izboljšano primerjalno testiranje zmogljivosti (analiza PR): Na podlagi izmerjenih podatkov o obsevanju POA in temperaturi zadnje plošče je mogoče izvesti dnevne in mesečne izračune vrednosti PR ter analize trendov za celotno postajo, vsako podnizjo in vsako razsmerniško enoto, s čimer se hitro prepoznajo izgube zmogljivosti, ki jih povzročajo slabljenje komponent, okluzija, umazanija in električne napake.
Inteligentno vodenje delovanja in vzdrževanja: Z integracijo modelov padavin, hitrosti vetra in kopičenja prahu (z analizo slabljenja sevanja) se dinamično oblikuje optimalen ekonomičen načrt čiščenja. Na podlagi podatkov o temperaturi in hitrosti vetra se optimizira odvajanje toplote in način delovanja razsmernika.
Zgodnje opozarjanje in diagnoza napak: Primerjava razlik med teoretično in dejansko proizvodnjo energije v realnem času ter zgodnje opozarjanje na anomalije na ravni nizov (kot so vroče točke, napake v ožičenju).
3. Varnost sredstev in upravljanje tveganj
Inteligentna obramba pred ekstremnimi vremenskimi razmerami: Spremljanje močnega vetra v realnem času (sprožitev načina sledilnika proti vetru), močnega dežja (aktivacija drenažnega sistema), močnega sneženja (opozorilo o obremenitvah komponent), neviht (vnaprejšnja priprava strelovodne zaščite) itd., s čimer se doseže prehod iz "pasivnega odziva" v "aktivno obrambo".
Zavarovanje in vrednotenje sredstev: Zagotavlja verodostojne, neprekinjene in nespremenljive meteorološke in okoljske zapise, ki ponujajo verodostojne podatkovne dokaze za transakcije s sredstvi elektrarn, zavarovalne zahtevke in oceno škode zaradi nesreč.
4. Podpirati učinkovito delovanje dvostranskih modulov in sledilnih sistemov
Pri elektrarnah, ki uporabljajo dvostranske module, lahko integrirana vremenska postaja ne meri le frontalnega obsevanja, temveč tudi podatke o razpršenem sevanju in odbojnosti tal, ki so ključni za oceno dobička od zaledne proizvodnje energije.
Zagotovite najnatančnejše podatke o položaju sonca in obsevanju za horizontalne enoosne in poševne enoosne sledilne sisteme, dosežite dinamično optimizacijo kotov sledenja in maksimirajte zajem energije.
Iv. Trendi razvoja: od nadzornih sistemov do osrednjega motorja digitalnih dvojčkov v elektrarnah
V prihodnosti se bodo integrirane vremenske postaje razvijale proti višji ravni inteligence in sistemske integracije:
1. Globoka integracija umetne inteligence: Z uporabo vgrajenih čipov umetne inteligence se doseže napovedovanje gibanja oblakov na podlagi prepoznavanja slik in samoučenja ter optimizacija modelov napovedovanja obsevanja in moči na podlagi zgodovinskih podatkov.
2. Ključna vozlišča digitalnega dvojčka: Kot najbolj natančen »okoljski senzor« med fizično elektrarno in digitalno virtualno elektrarno so podatki v realnem času osrednji vhodni podatki, ki spodbujajo simulacijo, sklepanje in optimizacijo modela digitalnega dvojčka, s čimer se doseže preizkušanje in optimizacija strategije v virtualnem prostoru.
3. Sodelujte v interakciji z omrežjem: Kot »senzorski terminal« agregirane virtualne elektrarne (VPP) zagotavlja hitro in zanesljivo napovedovanje regulacijske zmogljivosti elektrarne za omrežje, pri čemer podpira pomožne storitve, kot sta regulacija frekvence in zmanjševanje konic za omrežje.
Zaključek: Le z natančno zaznavo se lahko s svetlobo premikamo naprej.
Uporaba integriranih vremenskih postaj pomeni, da je delovanje fotovoltaičnih elektrarn vstopilo v novo fazo, za katero so značilni »natančno zaznavanje v vseh domenah, poglobljena integracija podatkov in inteligentno sodelovalno odločanje«. Poenostavlja kompleksnost in preoblikuje zapletene meteorološke parametre v jasna navodila, ki vodijo do varnega, učinkovitega in inteligentnega delovanja elektrarne. Danes, s popolno pariteto fotovoltaične energije in vse bolj ostre konkurence, vlaganje v takšne »pametne meteorološke možgane« ni več zgolj tehnična možnost za povečanje prihodkov od proizvodnje energije; je tudi strateška zasnova za zagotavljanje varnosti sredstev, izboljšanje konkurenčnosti elektrarn in soočanje s prihodnjim razvojem energetskega interneta. Fotovoltaičnim elektrarnam omogoča, da resnično posedujejo sodobno proizvodno zmogljivost »poznavanja časa, opazovanja podrobnosti in optimizacije delovanja« ter da vztrajno in daleč napredujejo na poti izkoriščanja svetlobne energije.
Za več informacij o vremenski postaji,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Čas objave: 17. dec. 2025