1、案例名称
中国互联网+分布式光伏发电监控运维平台
2、参评单位
石家庄科林电气股份有限公司
3、案例简介
本案例属于互联网+智慧能源领域，实现企业由制造型向服务型转变，依托公司多年电力行业经验及销售渠道，大力开展分布式光伏等新能源产业项目建设。主要为分布式光伏电站提供全方位监控、代维服务，保证用户的发电收益；采用虚拟电厂理念代理分散用户，积极参与电力市场交易、碳排放交易，为广大分布式光伏用户提供最大化收益，从而支撑分布式光伏发电的健康有序发展。
4、案例解决行业痛点
1、解决监控运维问题
基于互联网建设云数据中心，开发了一套互联网+分布式光伏发电监控运维平台，把地理位置分散的分布式光伏发电项目通过现场采集器，通过GPRS/WIFI等方式上传的云数据中心，进行数据采集、处理、存储。并通过WEB发布服务器进行互联网发布，用户通过手机/平板/电脑客户端，随时随地关注电站发电状况。系统自动巡检和大数据分析，发现电站故障或隐患，及时通知业主维护，解决用户监控、运维困难的问题。
2、解决并网安全问题
基于变电站保护技术，开发了智能化并网保护装置，智能判断发电电压是否过限，提供电压保护。智能化判断并网时是否处于孤岛状态，解决并网时孤岛效应造成的问题和对电能质量造成影响。
3、解决定制化生产的问题
订单流程化管理：订单流程管理与生产相结合，实现智能化生产。建立订单、支付、设计、生产、备货、发货、签收等一系列流程化管理。
物料智能化登记：通过手机APP扫描物料上的二维码，自动进行订单物料登记，如采集器、逆变器、太阳能板等设备。实现物料全生命周期可追溯。
4、解决能源大数据问题
建设能源大数据,与广西大学技术合作，共同研发大数据存储、读取及数据挖掘分析，为新能源的碳排放交易、可再生能源配额交易业务提供数据服务。并代理分散的光伏发电业主，以“虚拟电厂”的理念，统一参与电力交易市场。
5、案例应用范围
以平台为中心，把组件商家、代理商、EPC、消费者、国家电网公司等产业联系到一起，形成光伏产业群，共同借势发展。 带动光伏产业发展，促进周边制造、运维、销售群体发展，形成生态圈。以平台为依托，构建大众创业平台。
6、案例应用场景
1）海量数据的采集、处理、存储
分布式光伏发电系统具有数据量大、地域分布广等特点，系统基于负载均衡的采集服务器群，保证海量光伏发电采集器的可靠接入。由于接入分布式电站数量庞大，并随着业务增长，接入的电站也越来越多。基于这种情况，采用负载均衡的采集服务器集群模式，并开发出多线程采集接收模块，实现负载均衡方式的数据接入模式，提高了数据可靠性和稳定性。
2）远程管理、智能化运维服务
由于分布式光伏发电地理位置分散、距离较远，对现场施工及售后维护管理造成了极大的不便。由于路途遥远，不仅维护成本高，而且运维不及时，可能很简单的问题，需要花费好几天的时间，浪费了人力、物力和财力。针对这种问题，本系统开发设计了远程管理功能，配合现场采集器装置，实现在线参数配置、数据召唤、远程升级等功能，可以通过电脑网页客户端在线维护电站设备、分析现场问题，对现场设备进行远程升级，解决了大部分的现场问题。
结合大数据挖掘分析技术，实现自动巡检、一键体检功能。系统对各类光伏发电站进行统一监控，数据的集中管理、分析，并将电站的运维管理、资产管理纳入其中，实现对电站全方位的数字化、流程化、标准化、智能化管理。系统定时巡检各个电站，根据实时、历史数据进行纵横对比分析，来发现电站故障或发电效率低下问题，通过短信或告警提醒用户及时维护。
派单中心是通过自动/手工方式下发运维任务单，任务单来源主要为业主故障报修和监控中心检测出电站故障。系统可手工/自动下发维修任务单，电站周边10公里的运维工程师将收到抢单任务，或指派指定的运维工程师执行任务。维修任务单包括电站地址、联系方式、故障现象、分析建议等内容。运维工程师可在运维APP客户端“小蓝运维”上实名注册，并上传本人身份证正反面及本人持证照片信息，完善个人详细资料，通过在线资格审核后，即可成为初级工程师。随着任务的完成情况，个人经验值也随之增长，升级为中级工程师、高级工程师、资深工程师等不同等级。
消息推送中心实时检测消息缓存队列，如果队列有要推送的消息，则根据消息种类、推送群体向手机推送消息或短信通知。并记录到推送日志中，包括推送时间、推送类别（消息推送/短信）、推送内容、状态（成功/失败）、错误报告等内容，可详细追溯消息推送过程。
业主/代理商/运维人员可自主订阅服务内容，如自动巡检任务、每日账单等，可任意选择消息推送和短信通知一种或两种方式。订阅的用户将收到相应服务条款的推送通知，没有订阅则不会收到消息。目前所有服务条款均是免费项目，未来将收取一定的服务费用，作为本平台的增值服务点。
3）实现了订单生产物流管理流程，提高了生产的自动化、智能化程度，实现产品全生命周期追溯管理。
把订单物料管理与生产挂钩，实现流程化管理，智能化生产，自动化扫描物料登记方式，使每一块物料均登记注册，通过现场二维码扫描达到自动追溯的目的，方便日后维修管理。
销售签署客户订单后，下发生产订单，主要包含客户地址、联系方式、价格、折扣、货运方式、发票信息等内容；设计部门接收到订单后，通过电话与客户直接沟通，根据屋顶类型、面积、装机容量等信息设计出最优实施方案，并填写工程所需的设备、配件等物料信息，填写完毕后流转到生产部门；生产部门按照料单安排生产计划、准备物料，可通过配货APP工具进行货物扫描备货，以便货品追溯管理。备完货后下发到生产调度部分安排车辆发货运输，直到物流到业主手中，业主签收后，整个流程结束；后续安排施工人员现场安装、调试、数据接入工作。
4）分布式光伏发电预测
采用神经网络算法实现光伏发电功率预测，解决电力系统对光伏发电并网计划的合理安排。采用改进的神经网络算法对光伏发电进行短期预测，结合天气状况如光照辐射度等因素，预测出未来时间的光伏发电曲线，电力系统可参考光伏发电综合指标，来安排并网计划，避免对电网造成震荡和冲击。
5）逆变器设备精确计量
逆变器设备实现把光伏直流电转化为交流电功能，在光伏发电系统中起到了重要作用，并监测自身交直流电压、电流、功率等数据，在计量发电量方面仅能实现粗略计量，误差较大。研究电表计量技术应用到逆变器设备中，实现低成本、高精确度的计量功能。
6) 光伏发电安全并网保护
分布式光伏发电并网系统接入智能电网中，在并网系统迅速发展的同时，也出现了若干并网问题，首先，孤岛效应造成的问题和并网系统对电能质量造成影响也越来越大，孤岛保护是并网点保护装置的关键性技术点，保护了并网的安全性。其次，存在并网点测控监控不足问题，并网点保护测控装置采集线路三相电压、电流、有功功率、无功功率、频率等数据，通过光纤、GPRS/CDMA上传到SCADA监控系统或光伏监控系统中，进行线路交流量采集监测。研究本地/远程控制功能，监控系统下发控制指令，实现开关分合闸、逆变器启停、逆变器功率调节、逆变器复位等操作。实现对并网开关跳合位、PT/CT断线、电压/电流不平衡率越上限等进行监视的功能。
最后，电能质量检测功能对频率、电压的偏移和波形畸变进行实时检测和波形分析，实际运行中谐波受光照强度的影响比较明显，可根据光照强度的分析和研究统计实现谐波抑制效果。
7) 在线监控及移动客户端
采用Ajax+Java+Js+Struct+Spring+Mybatis技术、HTML5技术、CSS/DIV网页布局等技术开发设计出在线监控系统，可详细监测分布式光伏电站实时运行数据（功率、电压、电流、发电量）、历史数据、告警信息等，通过曲线、棒图、饼图、表格的方式呈现，以生动、形象的方式诠释电站数据。
基于Android/iOS技术，开发出“光伏管家”移动客户端，实现手机端在线监测，随时随地掌握发电状况。实现光伏电站实时数据在线监测，发电功率曲线、发电量的日/月/年/总棒图，可查看日月年发电收益。同时后台智能告警信息、体检报告通过消息推送的方式发送到用户手机，提醒用户注意。另外该终端还实现了电子地图、趣味分享、天气动画等功能。
7、案例核心优势
1、技术创新
海量数据采集技术创新
基于负载均衡服务器集群模式，保证海量数据接入的稳定性、安全性、完整性。采集服务器出现故障，不影响系统正常运行，保障数据不丢失。
2、组织创新
公司成立互联网+研究中心、天津科林、光伏事业部、光伏销售中心、品牌推广部、分布式光伏发电监控系统工程实验室六大部门中心共同推进分布式光伏项目的发展。并与清华大学、广西大学、河北工业大学等高校技术合作。各组织机构相互协作、共同促进，使公司在研发、生产、销售、推广、运维方面实现全方位服务，合理有序的完成本案例。
3、模式创新
订单流程化管理：订单流程管理与生产相结合，实现智能化生产。建立订单、支付、设计、生产、备货、发货、签收等一系列流程化管理。
物料智能化登记：通过手机APP扫描物料上的二维码，自动进行订单物料登记，如采集器、逆变器、太阳能板等设备。实现物料全生命周期可追溯。
4、服务创新
本案例采用监控中心、派单中心、消息推送中心三层机制，监控中心可自由定制一键体检、自动巡检任务项，人工或自动对电站进行全方位的分析，发现故障或隐患，通过消息推送中心，把消息或体检报告发送到用户客户端。收到报修申请后由派单中心下发维修任务，推送到运维工程师手机客户端，收到任务的工程师就近迅速赶到现场维护，及时快捷的把问题处理掉。
一键体检和自动巡检服务：借助互联网和大数据，通过智能分析诊断，解决非专业用户日常维护困扰，及时发现电站故障和隐患，提高用户电站的发电量。
智能化贴心提醒服务：结合天气情况及大数据分析，通过消息推送提醒业主清扫太阳能板积雪或灰尘、排除故障，以提高发电效率。
故障报修抢单运维服务：通过互联网O2O模式（线上报修、线下维护），及时、快速的对电站进行维护，排除电站故障。
8、案例实施成果
本案例目前接入电站2000余座，通过智能化运维服务，发现故障隐患132余起、现场派单运维23起、电站维护消息推送4858次，实现防患与未然，大大提高发电效率、减少故障次数和时间，平均每座电站发电时间提高120小时/年。
通过订单流程管理与生产相结合及物料全生命周期追溯管理，减少环节流通时间，降低成本5%左右。
带动公司光伏产品销售0.6亿多元，并且呈爆发式增长趋势，预计2016年实现销售任务4亿元。截止2020年底预期接入分布式光伏发电20万套，带动行业分布式光伏产业60亿多元。
9、案例社会价值及影响力
各界专家学者、高校教授，如清华大学夏清教授、广西大学叶进教授、河北科技大学孙鹤旭校长、河北工业大学李练兵教授等也一致认为本案例符合国家政策、发展前景广阔，另外对光伏产业的发展和雾霾环境的治理起到了积极的促进作用。
本案例得到国家、省、市工信部/厅、科技厅/局大力支持，认为本案例是利国利民、绿色环保、信息化程度高的项目，是互联网+与工业融合的典范。荣获国家工信部“互联网与工业融合创新试点”、“河北省信息化与工业化融合公共服务示范平台”称号，并成立“河北省分布式光伏发电监控系统工程实验室”。
10、案例未来规划
本案例是“互联网+”智慧能源的典型案例，通过互联网促进能源系统扁平化，推进能源生产与消费模式革命，提高能源利用效率，推动节能减排。
推动能源与信息通信基础设施深度融合，加强支撑能源互联网的信息通信设施建设。促进营造开放共享的能源互联网生态体系，建立新型能源市场交易体系和商业运营平台。加速发展分布式能源、储能和电动汽车应用、智慧用能和增值服务、绿色能源灵活交易、能源大数据服务应用等新模式和新业态，对互联网+行动具有重要的意义。
