Introducció: El «cervell meteorològic intel·ligent» de les centrals fotovoltaiques
Amb el desenvolupament a gran escala de les centrals fotovoltaiques, la complexitat dels escenaris i el refinament de les operacions, els sensors meteorològics descentralitzats independents tradicionals s'han tornat difícils de satisfer les demandes de les centrals elèctriques modernes pel que fa a la coherència de dades, la fiabilitat del sistema i la presa de decisions intel·ligent. Les estacions meteorològiques integrades han sorgit tal com ho requereix The Times. No són només una simple acumulació de múltiples sensors, sinó que, mitjançant un disseny integrat, una plataforma de dades unificada i una integració profunda d'algoritmes, construeixen un "cervell meteorològic intel·ligent" per a la percepció i la resposta intel·ligent de tota la central elèctrica, convertint-se en la infraestructura bàsica per a la transformació digital i intel·ligent de les centrals fotovoltaiques.
I. Concepte central: de les dades discretes a la intel·ligència convergent
L'avenç principal de l'estació meteorològica integrada rau en aconseguir una actualització de circuit tancat de "percepció - transmissió - presa de decisions":
Integració física: Sensors clau com la radiació solar total, la radiació directa, la radiació dispersa, la temperatura del backplane dels components, la temperatura i la humitat ambientals, la velocitat i la direcció del vent, la pressió atmosfèrica i les precipitacions estan altament integrats en una torre robusta que ha estat optimitzada per a l'aerodinàmica i la termodinàmica. Això elimina l'error de representativitat espacial de les dades causat per la disposició de múltiples llocs, garantint que tots els paràmetres meteorològics s'originen "del mateix punt i el mateix moment", establint les bases per a una modelització precisa.
Fusió de dades: el col·lector de dades d'alt rendiment integrat sincronitza, estandarditza i realitza un control de qualitat preliminar de dades multifont en termes de temps, i les carrega al núvol o al centre de dades local a través d'un protocol de comunicació unificat (com ara 4G/5G, fibra òptica), formant un "cub de dades meteorològiques" d'alta qualitat i altament puntual.
Nucli intel·ligent: Integrant capacitats de computació perimetral, pot executar directament algoritmes bàsics a l'extrem de l'estació, com ara el càlcul en temps real de la irradiància planar (POA), la potència teòrica dels mòduls fotovoltaics, el reconeixement de l'estat meteorològic (assolellat/ennuvolat/plujós), etc., aconseguint una transformació immediata de "dades en brut" a "informació disponible".
Ii. Composició del sistema i innovació tecnològica
1. Grup de sensors integrat
Kit de monitorització de la radiació: Adopta mesuradors de radiació optimitzats per espectre de banda completa del mateix nivell (com ara ISO 9060:2018 Classe A) i mesuradors de radiació directa de seguiment diürn per garantir dades d'irradiació precises i comparables. Alguns models avançats estan integrats amb imatges de cel complet per capturar les trajectòries de moviment dels núvols en temps real.
Percepció ambiental multidimensional: anemòmetre ultrasònic d'alta precisió i penell (sense peces mòbils i de baix manteniment), sensor de temperatura de resistència de platí, sensor capacitiu d'humitat i precipitació, tots ells han estat reforçats en el disseny per a entorns fotovoltaics (com ara camps electromagnètics forts i molta pols).
Mesura directa de l'estat dels components: la mesura directa de la temperatura de la làmina posterior dels mòduls fotovoltaics representatius és la base més directa per corregir la pèrdua de temperatura i avaluar les condicions de dissipació de calor.
2. Unitat intel·ligent d'adquisició de dades i computació perimetral
Compta amb recopilació síncrona multicanal, emmagatzematge local de gran capacitat i funcions de represa de punts d'interrupció.
Està equipat amb un model d'algoritme dedicat a la indústria fotovoltaica, que pot calcular el valor de referència teòric de potència i relació de rendiment (PR) de la central elèctrica en temps real i generar una predicció preliminar de potència i alarmes anormals.
3. Sistema de garantia de subministrament d'energia i comunicació fiable
S'adopta la solució de subministrament d'energia fora de la xarxa de "fotovoltaica + emmagatzematge d'energia" per garantir un funcionament ininterromput de 7 vegades al dia les 24 hores.
Admet la comunicació redundant de doble enllaç per garantir una transmissió de dades estable en cas de mal temps.
Iii. Escenaris d'aplicació bàsica i creació de valor
El flux de dades de l'estació meteorològica integrada està profundament integrat en cada enllaç operatiu de la central fotovoltaica, creant valor multidimensional:
Predicció d'alta precisió i optimització de transaccions de la capacitat de generació d'energia
Suport a la predicció a escala múltiple: Les dades consistents i d'alta qualitat proporcionades són l'entrada imprescindible per a la correcció de la localització dels models de predicció numèrica del temps (NWP) i els models de predicció d'aprenentatge automàtic. Pot millorar significativament la precisió de la predicció de potència a curt termini (d'hora a dia) i a ultracurt termini (0-4 hores), reduir les multes per a l'avaluació de la xarxa causades per desviacions de predicció i proporcionar una base clau per a la presa de decisions per a la negociació spot al mercat elèctric.
Valor del cas: Després de desplegar una estació meteorològica integrada en una gran central elèctrica de muntanya a la província de Shanxi, la precisió de la seva predicció per al dia següent es va augmentar a més del 93% i el cost de l'avaluació anual es va reduir en més d'un milió de iuans.
2. Comprovació exhaustiva del rendiment i funcionament i manteniment precisos de les centrals elèctriques
Anàlisi PR de rendiment refinada (anàlisi PR): basant-se en les dades mesurades d'irradiació POA i temperatura de la placa posterior, es poden dur a terme càlculs de valor PR i anàlisis de tendències diàries i mensuals per a tota l'estació, cada submatriu i cada unitat inversora, identificant ràpidament les pèrdues de rendiment causades per l'atenuació dels components, l'oclusió, la brutícia i les fallades elèctriques.
Guia intel·ligent de funcionament i manteniment: Integrant models de pluja, velocitat del vent i acumulació de pols (mitjançant l'anàlisi d'atenuació de la radiació), es formula dinàmicament el pla de neteja econòmic òptim. A partir de les dades de temperatura i velocitat del vent, optimitza la dissipació de calor i el mode de funcionament de l'inversor.
Alerta i diagnòstic precoç d'avaries: comparació en temps real de les diferències entre la generació teòrica d'energia i la generació real d'energia, i alerta precoç d'anomalies a nivell de cadena (com ara punts calents, fallades de cablejat).
3. Seguretat d'actius i gestió de riscos
Defensa intel·ligent contra fenòmens meteorològics extrems: monitorització en temps real de vents forts (activació del mode antivent del rastrejador), pluges fortes (activació del sistema de drenatge), nevades fortes (advertència sobre càrregues de components), tempestes (preparació prèvia de la protecció contra llamps), etc., aconseguint una transformació de "resposta passiva" a "defensa activa".
Assegurances i avaluació d'actius: Proporcionar registres meteorològics i ambientals autoritzats, continus i inalterables, oferint proves de dades creïbles per a transaccions d'actius de centrals elèctriques, reclamacions d'assegurances i avaluació de pèrdues per desastres.
4. Donar suport al funcionament eficient dels mòduls bifacials i els sistemes de seguiment
Per a les centrals elèctriques que utilitzen mòduls bifacials, l'estació meteorològica integrada no només pot mesurar la irradiació frontal, sinó que també les seves dades de radiació dispersa i reflectància del sòl són crucials per avaluar el guany de generació d'energia posterior.
Proporcionar les dades de posició solar i irradiació més precises per a sistemes de seguiment horitzontal d'un sol eix i oblic d'un sol eix, aconseguir l'optimització dinàmica dels angles de seguiment i maximitzar la captura d'energia.
Iv. Tendències de desenvolupament: des dels sistemes de monitorització fins al motor central dels bessons digitals a les centrals elèctriques
En el futur, les estacions meteorològiques integrades evolucionaran cap a un nivell més alt d'intel·ligència i integració de sistemes:
1. Integració profunda de la IA: Aprofitant els xips d'IA integrats, s'aconsegueix la predicció del moviment dels núvols basada en el reconeixement d'imatges i l'autoaprenentatge, i l'optimització dels models de predicció d'irradiació i potència basats en dades històriques.
2. Nodes clau del bessó digital: com a "sensor ambiental" més precís entre la central elèctrica física i la central elèctrica virtual digital, les dades en temps real són l'entrada principal que impulsa la simulació, la deducció i l'optimització del model de bessó digital, aconseguint l'assaig estratègic i l'optimització en l'espai virtual.
3. Participar en la interacció amb la xarxa: com a "terminal de detecció" de la central elèctrica virtual agregada (VPP), proporciona una predicció ràpida i fiable de la capacitat de regulació de la central elèctrica per a la xarxa, donant suport a serveis auxiliars com la regulació de freqüència i l'afegit de pics per a la xarxa.
Conclusió: Només mitjançant una percepció precisa es pot avançar amb la llum
L'aplicació d'estacions meteorològiques integrades marca que el funcionament de les centrals fotovoltaiques ha entrat en una nova etapa caracteritzada per una "percepció precisa en tots els dominis, una integració profunda de dades i una presa de decisions col·laborativa intel·ligent". Simplifica la complexitat, transformant els paràmetres meteorològics intricats en instruccions clares que impulsen el funcionament segur, eficient i intel·ligent de la central elèctrica. Avui dia, amb la plena paritat de l'energia fotovoltaica i una competència cada cop més ferotge, invertir en un "cervell meteorològic intel·ligent" ja no és només una opció tècnica per augmentar els ingressos per generació d'energia; també és un disseny estratègic per garantir la seguretat dels actius, millorar la competitivitat bàsica de les centrals elèctriques i afrontar el desenvolupament futur de l'Internet energètic. Permet a les centrals fotovoltaiques posseir realment la capacitat de producció moderna de "conèixer el temps, observar els detalls i optimitzar el funcionament", i avançar de manera constant i llunyana en el camí de l'aprofitament de l'energia lumínica.
Per a més informació sobre l'estació meteorològica,
Poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa:www.hondetechco.com
Data de publicació: 17 de desembre de 2025