Introducere: „Creierul meteorologic inteligent” al centralelor fotovoltaice
Odată cu dezvoltarea la scară largă a centralelor fotovoltaice, complexitatea scenariilor și rafinarea operațiunilor, senzorii meteorologici independenți descentralizați tradiționali au devenit dificil de îndeplinit cerințele centralelor electrice moderne privind consecvența datelor, fiabilitatea sistemului și luarea deciziilor inteligente. Stațiile meteo integrate au apărut așa cum cere The Times. Acestea nu sunt doar o simplă acumulare de senzori multipli, ci, prin design integrat, o platformă de date unificată și integrarea profundă a algoritmilor, construiesc un „creier meteo inteligent” pentru percepția și răspunsul inteligent al întregii centrale electrice, devenind infrastructura de bază pentru transformarea digitală și inteligentă a centralelor fotovoltaice.
I. Conceptul central: De la date discrete la inteligență convergentă
Principala realizare a stației meteo integrate constă în realizarea unei actualizări în buclă închisă a sistemului „percepție – transmitere – luare a deciziilor”:
Integrare fizică: Senzori cheie, cum ar fi radiația solară totală, radiația directă, radiația împrăștiată, temperatura componentelor din spate, temperatura și umiditatea mediului, viteza și direcția vântului, presiunea atmosferică și precipitațiile, sunt puternic integrați într-un turn robust, optimizat pentru aerodinamică și termodinamică. Acest lucru elimină eroarea de reprezentativitate spațială a datelor cauzată de amplasarea pe mai multe locații, asigurând că toți parametrii meteorologici provin din „același punct și același moment”, punând bazele unei modelări precise.
Fuziunea datelor: Colectorul de date de înaltă performanță încorporat sincronizează, standardizează și efectuează controlul preliminar al calității datelor din surse multiple în termeni de timp și le încarcă în cloud sau în centrul de date local printr-un protocol de comunicație unificat (cum ar fi 4G/5G, fibră optică), formând un „cub de date meteorologice” de înaltă calitate și extrem de actual.
Nucleu inteligent: Integrând capacități de edge computing, poate rula direct algoritmi de bază la capătul stației, cum ar fi calcularea în timp real a iradierii planare (POA), puterea teoretică a modulelor fotovoltaice, recunoașterea stării meteorologice (însorit/înnorat/ploios) etc., realizând transformarea imediată din „date brute” în „informații disponibile”.
Ii. Compoziția sistemului și inovația tehnologică
1. Grup de senzori integrat
Kit de monitorizare a radiațiilor: Adoptă contoare de radiații optimizate spectral pe întreaga bandă de același nivel (cum ar fi ISO 9060:2018 Clasa A) și contoare de radiații directe cu urmărire diurnă pentru a asigura date precise și comparabile despre iradiere. Unele modele avansate sunt integrate cu camere de imagistică completă pentru a capta traiectoriile de mișcare în timp real ale norilor.
Percepție multidimensională a mediului: Anemometru cu ultrasunete de înaltă precizie și giruetă (fără piese mobile și cu întreținere redusă), senzor de temperatură cu rezistență la platină, senzor capacitiv de umiditate și precipitații, toate au fost proiectate pentru medii fotovoltaice (cum ar fi câmpuri electromagnetice puternice și praf ridicat).
Măsurarea directă a stării componentelor: Măsurarea directă a temperaturii stratului posterior al modulelor fotovoltaice reprezentative este cea mai directă bază pentru corectarea pierderilor de temperatură și evaluarea condițiilor de disipare a căldurii.
2. Unitate inteligentă de achiziție a datelor și de calcul de margine
Dispune de colectare sincronă multicanal, stocare locală de mare capacitate și funcții de reluare a punctelor de întrerupere.
Este echipat cu un model de algoritm dedicat industriei fotovoltaice, care poate calcula valoarea de referință teoretică a raportului de putere și performanță (PR) al centralei electrice în timp real și poate genera predicții preliminare de putere și alarme anormale.
3. Sistem de garantare a alimentării cu energie electrică și a comunicării fiabile
Soluția de alimentare cu energie electrică independentă de rețea, de tip „fotovoltaic + stocare a energiei”, este adoptată pentru a asigura o funcționare neîntreruptă 7x24.
Suportă comunicare redundantă dual-link pentru a asigura o transmisie stabilă a datelor în condiții meteorologice nefavorabile.
Iii. Scenarii de aplicații de bază și crearea de valoare
Fluxul de date al stației meteo integrate este profund integrat în fiecare legătură operațională a centralei fotovoltaice, creând valoare multidimensională:
Predicție de înaltă precizie și optimizare a tranzacțiilor pentru capacitatea de generare a energiei electrice
Sprijinirea predicțiilor la scară multiplă: Datele de înaltă calitate și consistente furnizate reprezintă o sursă esențială pentru corecția localizării modelelor de predicție numerică a vremii (NWP) și a modelelor de predicție prin învățare automată. Acestea pot îmbunătăți semnificativ precizia predicțiilor de putere pe termen scurt (de la o oră la o zi) și pe termen ultra-scurt (0-4 ore), pot reduce amenzile pentru evaluarea rețelei cauzate de abaterile de la predicție și pot oferi o bază decizională cheie pentru tranzacționarea spot pe piața energiei electrice.
Valoarea cazului: După implementarea unei stații meteo integrate la o centrală electrică montană mare din provincia Shanxi, precizia predicției sale pentru ziua următoare a fost crescută la peste 93%, iar costul anual al evaluării a fost redus cu peste un milion de yuani.
2. Verificarea aprofundată a performanței și funcționarea și întreținerea precisă a centralelor electrice
Analiză comparativă a performanței (analiza PR) rafinată: Pe baza datelor măsurate privind iradierea POA și temperatura backplane-ului, se pot efectua calcule zilnice și lunare ale valorii PR și analize de tendințe pentru întreaga stație, fiecare sub-matrice și fiecare unitate invertor, identificând rapid pierderile de performanță cauzate de atenuarea componentelor, ocluzie, murdărie și defecțiuni electrice.
Ghidare inteligentă pentru operare și întreținere: Prin integrarea modelelor de precipitații, viteză a vântului și acumulare de praf (prin analiza atenuării radiațiilor), se formulează dinamic planul optim de curățare economică. Pe baza datelor privind temperatura și viteza vântului, se optimizează disiparea căldurii și modul de funcționare al invertorului.
Avertizare timpurie și diagnosticare a defecțiunilor: Comparare în timp real a diferențelor dintre generarea teoretică de energie și generarea reală de energie și avertizare timpurie a anomaliilor la nivel de șir (cum ar fi puncte fierbinți, defecțiuni la cablare).
3. Securitatea activelor și gestionarea riscurilor
Apărare inteligentă împotriva vremii extreme: Monitorizare în timp real a vânturilor puternice (declanșarea modului anti-vânt al tracker-ului), a ploilor abundente (activarea sistemului de drenaj), a ninsorilor abundente (avertizare a încărcării componentelor), a furtunilor (pregătiri de protecție împotriva trăsnetului în avans) etc., realizând o transformare de la „răspuns pasiv” la „apărare activă”.
Asigurări și evaluarea activelor: Furnizarea de înregistrări meteorologice și de mediu autorizate, continue și nealterabile, oferind dovezi credibile pentru tranzacțiile cu activele centralelor electrice, cererile de despăgubire și evaluarea pierderilor în caz de dezastre.
4. Sprijinirea funcționării eficiente a modulelor bifaciale și a sistemelor de urmărire
Pentru centralele electrice care utilizează module bifaciale, stația meteo integrată nu poate măsura doar iradierea frontală, ci și radiația împrăștiată și datele de reflectanță la sol sunt cruciale pentru evaluarea câștigului de generare a energiei din spate.
Furnizați cele mai precise date privind poziția solară și iradierea pentru sistemele de urmărire orizontală cu o singură axă și oblică cu o singură axă, realizați optimizarea dinamică a unghiurilor de urmărire și maximizați captarea energiei.
Iv. Tendințe de dezvoltare: De la sistemele de monitorizare la motorul central al gemenilor digitali din centralele electrice
În viitor, stațiile meteo integrate vor evolua către un nivel mai ridicat de inteligență și integrare a sistemelor:
1. Integrare profundă a inteligenței artificiale: Prin utilizarea cipurilor de inteligență artificială integrate, se realizează predicția mișcării norilor bazată pe recunoașterea imaginilor și autoînvățare, precum și optimizarea modelelor de predicție a iradierii și a puterii pe baza datelor istorice.
2. Noduri cheie ale gemănului digital: Fiind cel mai precis „senzor de mediu” dintre centrala electrică fizică și centrala electrică virtuală digitală, datele în timp real reprezintă intrarea principală care determină simularea, deducerea și optimizarea modelului gemănului digital, realizând repetiția strategiei și optimizarea în spațiul virtual.
3. Participarea la interacțiunea cu rețeaua: În calitate de „terminal de detectare” al centralei electrice virtuale agregate (VPP), aceasta oferă o predicție rapidă și fiabilă a capacității de reglare a centralei electrice pentru rețea, oferind servicii auxiliare precum reglarea frecvenței și reducerea vârfurilor de putere pentru rețea.
Concluzie: Numai printr-o percepție precisă se poate avansa odată cu lumina
Aplicarea stațiilor meteo integrate marchează faptul că funcționarea centralelor fotovoltaice a intrat într-o nouă etapă, caracterizată prin „percepție precisă în toate domeniile, integrare profundă a datelor și luare a deciziilor inteligentă și colaborativă”. Aceasta simplifică complexitatea, transformând parametrii meteorologici complexi în instrucțiuni clare care determină funcționarea sigură, eficientă și inteligentă a centralei electrice. Astăzi, cu paritatea deplină a energiei fotovoltaice și o concurență din ce în ce mai acerbă, investiția într-un astfel de „creier meteorologic inteligent” nu mai este doar o opțiune tehnică pentru creșterea veniturilor din generarea de energie; este, de asemenea, o structură strategică pentru a asigura securitatea activelor, a spori competitivitatea de bază a centralelor electrice și a face față dezvoltării viitoare a internetului energetic. Aceasta permite centralelor fotovoltaice să posede cu adevărat capacitatea modernă de producție de „cunoaștere a timpului, observare a detaliilor și optimizare a funcționării” și să avanseze constant și cu mult pe calea valorificării energiei luminoase.
Pentru mai multe informații despre stația meteo,
Vă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com
Data publicării: 17 decembrie 2025