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IPERMON

"创新性能监测系统,提高可靠性,优化平准化电力成本"

关于IPERMON

范围

正如欧洲太阳能产业倡议(SEII)所强调的那样,能够进一步提高该技术普及率的一个关键因素是通过提高使用寿命产出来降低光伏发电成本。这可以通过对已安装系统进行持续、可靠和可追溯的光伏电站监控,提高可靠性和服务寿命来实现,从而直接影响投资成本、平准化电力成本(LCoE)和总体光伏竞争力。从这个意义上讲,确保运行质量(尤其是并网光伏系统的运行质量)的主要挑战是通过识别和准确量化各种性能损失机制背后的因素来保障可靠性和良好性能,同时通过强大的性能监控、故障检测和预防性维护,在早期阶段或故障发生前检测和诊断潜在故障。

探索

领先的工业公司Gantner Instruments(GI)与塞浦路斯大学(UCY)的研究机构合作,成立了一个团队,开发一种配备各种先进监测算法的光伏性能监测系统,用于在早期检测和诊断光伏系统的潜在故障、性能损失和退化机制。

宗旨

该项目的最终目标是开发一种创新的性能监测系统,该系统将显著提高和确保并网光伏系统的运行质量,以满足和保证业主/投资者的期望。

目标

主要目标是开发一种创新的性能监测系统,该系统将显著改善并确保并网光伏系统的运行质量,以满足并保证业主/投资者的期望。该系统将提供首个独立的完整基准解决方案,以确保运行质量和优化能源生产,它将包括一个完整的结构传感器和数据采集平台,具有高采样能力、大型存储数据库和先进的网络门户,可将研究产生的性能损失、故障例程和退化量化算法纳入实时分析。从这个意义上说,这些算法和工具将为确保光伏电站的性能质量保证、能源产量优化、反映财务参数和提供准确的日前产量预测提供基准。

拟建项目的目标是:

  • 评估性能损失、故障和降级机制。
  • 制定光伏系统损失、故障和退化的识别和量化程序协议和指南。
  • 开发容量评级、性能损失和退化算法,这些算法将作为软件模块纳入高级监控系统。
  • 优化能源产量预测,实现准确的产量预测和
  • 演示运维支持,包括触发器和预防性维护。

该项目可以实现光伏的大规模部署,提高技术(技术和经济)的竞争力,并保障投资。

主要的项目活动

  1. 制定传感器和数据采集设备安装指南。
  2. 开发用于识别性能损失的算法。
  3. 开发例程以检测在模块、阵列和系统级别发生的故障。
  4. UCY目前可用的许多并网光伏系统的性能损失和故障识别算法的基准测试(1分钟数据集分析)。
  5. 制定识别和量化长期退化的算法。算法还将在亚利桑那州的 GI 户外测试设施(OTF)进行测试。
  6. 制定并验证光伏发电量预测算法,以便提前一天进行预测。预测结果将根据实际室外测量结果进行验证。
  7. 性能监测系统原型的开发和使用甘纳网络中的真实电厂数据进行的运行验证。
  8. 在甘纳现有监控平台上开发预商业化产品和集成。

工作成果

研究项目的活动分为六个工作成果。

GI.bench的架构

Project Management (WP1)

Formulation and benchmarking (WP2)

Capacity testing (WP3)

Development (WP4)

Integration and testing (WP5)

Dissemination of results (WP6)

工作产生的最新成果

成果 1:

创新的数据质量例程(数据验证和更正),以确保高水平的数据健全性,这是数据分析应用的重要组成部分。

成果 2:

检测错误数据和传感器漂移的例行程序,用于被动和主动维护(数据丢失矩阵)。

成果 3:

容量测试采用不同的方法(ASTM回归方法、IEC 61724方法和机械性能模型),以准确呈现功率性能指数(PPI),并在超过设定阈值时启动警报。

成果 4:

塞浦路斯大学测试台系统和甘纳管理的实际发电厂的故障检测和分类事件的详细验证和台架标记

成果 5:

健康状态检测器可根据数字孪生精确性能复制品(机械性能模型)对光伏电站的日常性能进行量化。该监测器可检测和分类常见故障,准确率超过 98%。

成果 6:

利用所有常用的时间序列分析和统计技术(OLS、ARIMA、CSD和YoY)准确计算长期降解率。

成果 7:

以机器学习和机械性能模型的预测准确性为基准。泰勒图显示,两种模型都能准确预测光伏系统的性能(准确度误差2 %)。

研讨会 / 出版物

研讨会日程安排
机械和机器学习模型的性能分析
真实室外条件和 IEC 61853 条件下的长期光伏性能和衰减
开发不受地点和技术影响的机器学习性能预测模型
基于云的光伏组件和电站性能分析
评估用于实时监控的光伏功率预测模型
并网光伏系统故障高级诊断方法
用于主动和被动运行与维护 (O&M) 的状态监测平台,具有增强的数据分析功能
用于主动和被动运行与维护 (O&M) 的状态监测平台,具有增强的数据分析功能
2020 年 10 月,Jürgen Sutterlüti 在奥地利研究机构科学早午餐会上介绍 IPERMON 项目