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光伏监控大数据应用生态链
2015-08-31   来源:世纪新能源网 |0    点击:993

在2015年,中国的光伏监控领域终于频繁登上了各大媒体的重要版面,成为大家争相报道的对象,然而谈到光伏监控,很多人不太明白监控的运行方式以及未来数据应用方式,有必要通过一系列报道来让业内外人员更加理性的看待光伏大数据应用。
  
  一、光伏大数据生态链综述
 
  光伏行业的大数据是产业链中必不或缺的一环,为行业解决运维管理、提产增效、金融增信等很多环节问题提供强有力的支撑。然而达到这些目的并不是由一家企业去完成的,需要形成一整套服务链条来达到目的,而每一项服务都比较复杂,可不断深入,这就要求生态链中的企业具备足够的专业化水平,持续优化每一个环节,确保大数据利用的价值得到充分体现。
 
  下图为光伏监控大数据的应用产业链,基于数据的协作将成为行业发展的有利基石,数据不再只是呈现的枯燥数值,各种企业凭借自身优势,将赋予数据生命力。
  上图中绿色虚线标出部分为第三方监控服务商的业务内容,后一章节详述其职能,此图是站在第三方监控数据中心的立场画出,对于其他第三方服务企业而言,业务关联性的图表是不一样的,在续篇中会逐一详细描述;各板块的粗略描述如下:
 
  1、本地监控SCADA
 
  它是在大型升压光伏电站中的一种应用,由于此类电站一般需要有人值守,且需要将数据接入电力调度系统,并接收调度指令进行光伏电站的操控,所以本地监控为必配。SCADA系统为电力行业监控应用的标准化产品,主要由从事电力监控领域的企业进行实施;分布式光伏电站由于无人值守,且无需通过光纤接入地调,因此不需要配备本地监控系统,直接通过采集器将数据远传到云数据中心;
 
  2、电站ERP系统
 
  此系统一般为大型企业应用。由于企业投资光伏电站的规模较大,且需要建立符合自身特点的管理模式,大型企业一般会选择建设自己的光伏电站ERP管理系统,该系统模块包含:电站运维人员管理、运维任务管理、生产设备管理(电站中的所有设备和材料)、备品备件管理、财务管理(未来可包含账单系统)、审批流程和报表生成、自定义数据分析模块、数据接收模块、数据存储模块等;
 
  电站ERP系统的光伏电站运行数据一般来源于第三方监控数据中心,这样省去了数据处理模块、数据备份系统、人机交互模块、通讯保障模块、通讯故障查询系统等十几个专业化通讯模块的建设和维护;同时在省略了通讯系统后,电站ERP系统的架构处理和升级换代变得比较方便,而且通过标准化接口可以兼容多家第三方监控数据中心的数据接入。
 
  3、第三方结算中心
 
  光伏电站专业化投资者始终是光伏行业发展的主力军,这些专业投资人在投资项目后,需要和用电企业以及电力公司进行相应的结算;由于投资形式花样繁多,且结算方式的选择也很多,因此专业化的第三方结算中心会成为市场的需求;
 
  4、第三方运维平台
 
  基于光伏电站的分散性及分布广等特点,未来的运维需要实现人力资源的共享,这样才能将光伏电站的运维成本大幅降低,提高电站的收益;很多企业在做好自身电站的相关运维服务同时,与其他电站共享人力资源,既可以增加效益又分摊了一定的运维成本;
 
  当然第三方运维平台可以是多种类型:如专门承接业务做光伏电站运维服务的平台;提供第三方运维服务监管的平台;共享运维资源和服务的平台(存在一定的服务交易)。
 
  5、第三方评估软件
 
  评估按照阶段划分为前评估、建设期评估和运营后评估三大类;由于电站投资及金融配套的复杂性,每一阶段评估的需求和目的也会有一定的差异化;同时评估报告的受众不同,其评估侧重点也不相同。这就需要足够多的光伏从业者进入到这一领域中,呈现百花齐放的格局;
 
  6、第三方分析软件
 
  针对光伏电站产生的大数据,需要进行各种提炼和挖掘,赋予数据生命力;每一项分析模型的建立需要充足的经验以及海量数据的校验,再通过一定时间内的实践检验来完善;由于光伏产品的多样性、安装场地和形式的多变性,使得未来分析方法种类繁多,而且分析的用途也分为查找问题、优化设计、优化运营等;
 
  7、第三方资产管理平台
 
  随着光伏电站投资队伍中逐步出现基金、信托等角色,以及银行对于光伏电站贷款的普及,光伏电站资产管理平台就必然会出现;主要是针对基金或信托的电站托管,或者是银行出现坏账后的资产管理等;
 
  8、第三方P2P融资平台
 
  光伏融资的途径比较多,但是很多融资都要面临额外的抵押和担保,而往往投资者无法提供,导致金融杠杆没法利用;目前只有P2P平台由第三方担保公司提供担保后,可直接获得融资,只是融资的利率有点高,需要通过数据给光伏电站增加一些用户体验,让投资者认识到光伏资产的价值相对稳定,那么利率才会逐步趋向合理化;
 
  二、第三方光伏监控数据服务
 
  光伏应用产业发展不断深入,各种对于数据的应用也不断增多,那么如何能让一个光伏电站满足各种不同的数据需求呢?这就需要有专业的第三方数据服务公司来协助,负责处理数据采集、数据解析、数据保障、数据存储、人机交互、异常处理、数据标准化接口等,通过整个标准化的服务来实现数据的标准化,然后对接"客户电站ERP系统、第三方结算中心、第三方运维平台、第三方评估软件、第三方分析软件、第三方资产管理平台和第三方P2P融资平台"等系统,通过各自专业化的分工实现数据利用的价值最大化;
 
  那么第三方监控数据服务企业主要负责哪些业务内容呢?是如何实现整个数据服务的呢?下面进行下详细介绍:
 
  1、数据采集
 
  通过RS485总线,将逆变器、电表、气象站、汇流箱等设备数据采集至光伏数据采集器,并通过GPRS、3G或以太网等将数据发送至光伏监控云平台;作为第三方监控数据平台,首先需要满足足够的兼容性,同一款采集器可以对市场上绝大多数设备实现兼容,至少要能容纳300种不同协议(采集程序出厂内置,不可随意调整);采集的数据必须通过校验,才能向云服务端发送,数据从采集到云服务端数据库的时间控制在3-5秒以内,确保数据实时性;当然低通讯成本也是数据采集设备的核心价值之一;
 
  为了避免从互联网进入的黑客攻击采集器,并通过采集器去控制逆变器等发电设备,采集器除内置读取数据命令可以下发以外,不可对下位机设备进行任何操控指令发送,也不可人为操控采集器下发任何指令;为了做到真正意义上的隔离,可采用汇编语言开发一个嵌入式设备简易OS系统;
 
  2、数据接收
 
  由于光伏电站数量繁多,导致数据上传的并发量也较大,通过合理的系统设计确保数据接收的稳定性,并且对于接收服务器需要24小时自动监测,一旦某一台接收服务器出现问题,需要将实时接收数据在2小时以内全部转至新的服务器来完成;数据接收服务器也要做到数据备份,一旦后端系统出现问题,可通过原始接收数据进行数据恢复;
 
  3、数据处理
 
  数据处理系统包含有至少10个软件模块,是通讯系统的核心组件,异常数据过滤和通讯状态识别往往是被人忽略的地方;该服务器不光要求较快的处理速度,同时对于多服务器要做好负载均衡,所有服务器要有24小时后台监测,一旦出现处理异常立即将这些负载转移至备用服务器处理;
 
  4、数据保障
 
  对于第三方数据中心,需要确保用户数据的真实性、正确性、实时性和完整性,在数据采集、接收、处理和存储的整个过程中,需要增加各种措施来实现对于数据的保障性;譬如每个环节的数据做到客服实时可查验,通讯异常的前后台各类报警,出现异常后的数据恢复等;从采集、接收、处理、存储、前后台服务的所有环节,都无法进行数据的篡改,同时整个过程不经过任何数据可配置、可调整或中间数据库环节;同时线下的客服和平台运营人员也是促进数据保障很重要的组成部分,标准化的服务和客户沟通流程确保问题有效解决;
 
  5、数据存储
 
  数据存储最通常的要求是做到灾备,而且是异地灾备,确保服务器异常或机房异常时出现的数据丢失得以恢复;数据存储时考虑实时数据查询速度,实时数据和历史数据需要分开存储;第三方数据中心应随时可以查询电站25年以上的所有发电量数据和10年以内的明细数据。
 
  6、人机交互
 
  由于第三方数据中心服务商包含数据采集器设备,因此需要充分考虑操作管理人员和采集器之间的交互简便易行;不管是注册电站、采集器,还是添加设备及调试,都需要实现用户自助式操作;
 
  7、异常处理
 
  出现数据异常的情况通常有:采集器离线、设备离线、设备故障、效率异常、设备自身数据丢失、设备更换、设备程序经过烧录、设备通讯模块异常、上传数据异常等各类现象进行有效识别并自动通知用户,建立容错机制和自动纠正机制,减少人为干预的工作量,并确保数据真实稳定;
 
  8、线下服务团队
 
  针对光伏电站监控数据服务,在遇到诸如:线路干扰、设备干扰、通讯中断等情况下,需要提供流程标准化的线下服务;用户初次使用时,也经常会寻求线下调试服务和人员培训;
 
  9、数据标准化接口
 
  通过webservice、104和json等数据接口调取数据,进行数据二次利用、定制开发、资产管理或衍生平台化应用和分析等,实现数据价值挖掘最大化;
 
  10、第三方数据中心特性
 
  第三方监控数据中心需要具备硬件的核心技术能力和应用经验,数据中心软件架构能力和通讯系统(数据通讯和处理系统)逐级优化方案,数据标准化能力和基本分析能力等很多方面的技术优势,然而所有的点围绕着三个字"标准化",第三方数据中心需要有很强的标准化能力!
 
  11、发展方向
 
  第三方数据中心未来不仅局限于光伏或新能源应用领域,随着电改的深入,第三方电力数据中心服务也将成为其核心的定位,不但服务于发电侧,还服务于用户侧,特别是未来合作紧密的售电公司,会成为其主要的服务对象。
 
  当然,基于电力行业以外是否还有拓展用途,要视各行业发展特点而言;
 
  三、对于光伏产业价值
 
  第三方光伏监控数据中心将光伏的数据收集和标准化做出了巨大贡献,可以快速引导数据挖掘、金融对接、资产管理等类别企业和人员介入,促进光伏产业的快速发展,为解决光伏行业现今面临的融资难、监管难、运营成本高等难题,提供了切实有效的工具基础;
 
  对于光伏应用产业链上的服务企业而言,第三方数据中心服务极大降低了进入门槛,任何一家小型企业或个人都可以涉足数据应用和数据开发,甚至提供数据评估和分析服务,让光伏应用产业实现百花齐放的格局,提升光伏整体产业链的综合竞争力!
 
  作者:中国光伏第三方云监控和光伏大数据应用开创者,上海淘科网络技术有限公司CEO 陆剑洲

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