太阳能发电厂面临着温度和环境因素造成的问题，如果不迅速解决，这些问题会导致效率降低并可能出现重大故障。挑战在于，无人机、数字万用表和红外摄像头等监控工具成本高昂，导致定期检查不频繁，无法快速响应问题。这意味着，如果维护检查后出现问题，发电效率将会下降，导致重大损失。
快速响应问题的能力是持续产生能量的植物所需要的。
快速响应问题的方法之一是使用异常检测。使用此方法提供了快速响应问题的机会，并显着减少了第三方设备的支出。
异常检测是一种识别偏离规范的模式或事件的技术。在太阳能发电厂的背景下，这可能涉及监测各种因素，例如实时能量输出、发电趋势、太阳辐照度和太阳能电池板的温度。还有逆变器的输出电压和电流、频率、效率、温度。通过分析这些数据，异常检测算法可以识别异常模式或事件，这些模式或事件可能表明问题，然后再对太阳能电池板或逆变器造成任何损坏。换句话说，我们不是在看到能源产量连续第二天低于预期时才寻找问题，而是在问题出现的那一刻寻找问题。
但是，不寻常的模式不仅仅是参数与正常值的偏差。
不寻常的模式是非预期但可识别潜在问题的参数组合。它们是通过分析从太阳能电池板和逆变器收集的历史数据来发现的。在此分析过程中，我们不仅关注单个参数值，还关注值的组合，因为它可能会更深入地了解系统行为。在此基础上，可以发现当前的问题并预测未来的问题。
人无法应对这种数据数组的计算。这就是为什么我们需要具有机器学习功能的高级分析来分析历史数据并实时发现异常模式。
现在，我们将展示如何配置趋势分析以进行正确的异常检测。不过，在此之前，我们先来考虑一下太阳能发电场会发生哪些类型的异常情况。
太阳能电站设备常见异常情况概述
对我们来说，最普遍和最重要的问题是太阳能电池板和逆变器的问题，因为它们是获取能源的首要领域。因此，我们会寻找发电厂这些部位的异常情况。
光伏组件异常
下面将描述光伏组件和太阳能电池板中最常见的故障，如果立即处理，可以快速且经济地解决这些故障。
它们中的大多数是在单独的面板上形成的，因此一个面板的指标相对于另一个面板的指标下降将表明出现故障。您可以通过查找太阳能电池板的输出电力（电压和电流）和发电指标中的异常情况来找到每个问题。
- 弄脏： 污垢是指太阳能电池板表面积聚的污垢、灰尘、鸟粪或其他物质。这层污垢会显着降低电池板吸收阳光的能力，导致发电量下降。
- 阴影：当树木、建筑物或其他太阳能电池板等物体在太阳能电池板上投射阴影时，就会发生阴影。这可能会导致电池板发电量减少。长时间的阴影会导致太阳能电池板系统不平衡，并可能导致热点或缩短电池板的整体使用寿命。
- 分层和内部腐蚀：如果电池板不能阻挡空气和水并且所有太阳能电池板组件没有正确层压，湿气就会进入电池板，导致内部腐蚀。
- 识别和解决太阳能电池板异常情况 接线错误、连接松动、腐蚀和氧化可能会干扰发电。
- 热点：焊接不良的连接可能会导致接收电池产生的电力的面板部分电阻较低，从而导致焊接点和/或电池中出现热点。这种现象最终会导致短路，降低光伏电池板的性能和使用寿命。
- PID效果：电势诱导退化 （PID） 会导致光伏电池板性能持续下降并加速老化。当太阳能电池和电池板接地框架之间的电位导致漏电流，从而损坏电池时，就会发生 PID。
- 蜗牛踪迹污染：蜗牛痕迹污染是太阳能电池板表面出现白色或浅灰色残留物的现象。这种残留物会降低面板的性能，是由面板封装材料中的硅酮释放引起的。
解决逆变器中的异常情况
逆变器是太阳能电站非常重要的一环，其故障可能导致整个电站停运。这会对发电厂的总效率和盈利能力产生重大影响。
您可以通过输出电压、电流、频率、效率、温度等指标观察逆变器的运行情况。
- 过热：逆变器对温度很敏感，如果达到最高工作温度时发生过热，高温会降低产量，甚至可能导致完全停机。为了防止过热，保持开关柜和逆变器所在区域通风良好非常重要，并安装清洁的灰尘过滤器，以防止任何阻碍气流的问题。您可以借助温度、输出电压和电流指示器来监控此问题。
- 隔离短路故障：如果受潮过多或电缆套管损坏，则可能发生隔离短路故障，逆变器将报告“隔离报警”。在这种情况下，太阳能逆变器要么以“所需”的最低隔离级别工作，要么完全停止工作。您可以借助效率、输出电压和电流指标来监控此问题。
- 逆变器不重启：逆变器有时会在停电后无法重新启动。多种因素都可能导致这种情况，包括逆变器故障、断路器跳闸或保险丝熔断。您可以借助频率和效率指标来监控此问题。
- 最大功率点跟踪 （MPPT） 模块：MPPT模块负责跟踪太阳能电池板阵列的最大功率点。如果MPPT模块出现故障，逆变器将无法将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电。您可以借助温度、输出电压和电流指示器来监控此问题。
概括
太阳能发电场运营中的效率挑战需要采取积极主动的方法来解决问题，特别是在定期诊断和设备维护成本高昂的情况下。异常检测成为一种经济高效的解决方案，利用历史数据来识别太阳能电池板的实时能量输出、发电趋势和温度等参数的偏差，以及逆变器的输出电压、电流、频率和效率。这种方法有助于快速发现当前问题并预测未来问题，这对于保持能源生产不间断地进行非常重要。
为了实施这种方法，有效的策略包括基于历史遥测数据创建异常检测模型、配置实时异常检测以及为维护团队提供全面的仪表板。这确保了从异常识别到解决的简化流程，利用 Trendz Analytics 通过最大限度地减少停机时间、降低运营成本和优化长期性能来提高太阳能发电场的效率。
这只是高级分析和机器学习如何提高太阳能发电场效率的一部分。在帮助下，您可以找到太阳能发电场问题的解决方案，包括污染、电池健康诊断等。
