開篇:光伏監控第三方云數據中心
在2015年,中國的光伏監控領域終于頻繁登上了各大媒體的重要版面,成為大家爭相報道的對象,然而談到光伏監控,很多人不太明白監控的運行方式以及未來數據應用方式,有必要通過一系列報道來讓業內外人員更加理性的看待光伏大數據應用。筆者通過自身運營綠色電力網(中國最早建立的光伏第三方云數據平臺)的經驗,加入自己對于行業的理解,分享給廣大無所不能的粉絲。
一、 光伏大數據生態鏈綜述
光伏行業的大數據是產業鏈中必不或缺的一環,為行業解決運維管理、提產增效、金融增信等很多環節問題提供強有力的支撐。然而達到這些目的并不是由一家企業去完成的,需要形成一整套服務鏈條來達到目的,而每一項服務都比較復雜,可不斷深入,這就要求生態鏈中的企業具備足夠的專業化水平,持續優化每一個環節,確保大數據利用的價值得到充分體現。
下圖為光伏監控大數據的應用產業鏈,基于數據的協作將成為行業發展的有利基石,數據不再只是呈現的枯燥數值,各種企業憑借自身優勢,將賦予數據生命力。
上圖中綠色虛線標出部分為第三方監控服務商的業務內容,后一章節詳述其職能,此圖是站在第三方監控數據中心的立場畫出,對于其他第三方服務企業而言,業務關聯性的圖表是不一樣的,在續篇中會逐一詳細描述;各板塊的粗略描述如下:
1、 本地監控SCADA
它是在大型升壓光伏電站中的一種應用,由于此類電站一般需要有人值守,且需要將數據接入電力調度系統,并接收調度指令進行光伏電站的操控,所以本地監控為必配。SCADA系統為電力行業監控應用的標準化產品,主要由從事電力監控領域的企業進行實施;分布式光伏電站由于無人值守,且無需通過光纖接入地調,因此不需要配備本地監控系統,直接通過采集器將數據遠傳到云數據中心;
2、 電站ERP系統
此系統一般為大型企業應用。由于企業投資光伏電站的規模較大,且需要建立符合自身特點的管理模式,大型企業一般會選擇建設自己的光伏電站ERP管理系統,該系統模塊包含:電站運維人員管理、運維任務管理、生產設備管理(電站中的所有設備和材料)、備品備件管理、財務管理(未來可包含賬單系統)、審批流程和報表生成、自定義數據分析模塊、數據接收模塊、數據存儲模塊等;
電站ERP系統的光伏電站運行數據一般來源于第三方監控數據中心,這樣省去了數據處理模塊、數據備份系統、人機交互模塊、通訊保障模塊、通訊故障查詢系統等十幾個專業化通訊模塊的建設和維護;同時在省略了通訊系統后,電站ERP系統的架構處理和升級換代變得比較方便,而且通過標準化接口可以兼容多家第三方監控數據中心的數據接入。
3、 第三方結算中心
光伏電站專業化投資者始終是光伏行業發展的主力軍,這些專業投資人在投資項目后,需要和用電企業以及電力公司進行相應的結算;由于投資形式花樣繁多,且結算方式的選擇也很多,因此專業化的第三方結算中心會成為市場的需求;
4、 第三方運維平臺
基于光伏電站的分散性及分布廣等特點,未來的運維需要實現人力資源的共享,這樣才能將光伏電站的運維成本大幅降低,提高電站的收益;很多企業在做好自身電站的相關運維服務同時,與其他電站共享人力資源,既可以增加效益又分攤了一定的運維成本;
當然第三方運維平臺可以是多種類型:如專門承接業務做光伏電站運維服務的平臺;提供第三方運維服務監管的平臺;共享運維資源和服務的平臺(存在一定的服務交易)。
5、 第三方評估軟件
評估按照階段劃分為前評估、建設期評估和運營后評估三大類;由于電站投資及金融配套的復雜性,每一階段評估的需求和目的也會有一定的差異化;同時評估報告的受眾不同,其評估側重點也不相同。這就需要足夠多的光伏從業者進入到這一領域中,呈現百花齊放的格局;
6、 第三方分析軟件
針對光伏電站產生的大數據,需要進行各種提煉和挖掘,賦予數據生命力;每一項分析模型的建立需要充足的經驗以及海量數據的校驗,再通過一定時間內的實踐檢驗來完善;由于光伏產品的多樣性、安裝場地和形式的多變性,使得未來分析方法種類繁多,而且分析的用途也分為查找問題、優化設計、優化運營等;
7、 第三方資產管理平臺
隨著光伏電站投資隊伍中逐步出現基金、信托等角色,以及銀行對于光伏電站貸款的普及,光伏電站資產管理平臺就必然會出現;主要是針對基金或信托的電站托管,或者是銀行出現壞賬后的資產管理等;
8、 第三方P2P融資平臺
光伏融資的途徑比較多,但是很多融資都要面臨額外的抵押和擔保,而往往投資者無法提供,導致金融杠桿沒法利用;目前只有P2P平臺由第三方擔保公司提供擔保后,可直接獲得融資,只是融資的利率有點高,需要通過數據給光伏電站增加一些用戶體驗,讓投資者認識到光伏資產的價值相對穩定,那么利率才會逐步趨向合理化;
二、 第三方光伏監控數據服務
光伏應用產業發展不斷深入,各種對于數據的應用也不斷增多,那么如何能讓一個光伏電站滿足各種不同的數據需求呢?這就需要有專業的第三方數據服務公司來協助,負責處理數據采集、數據解析、數據保障、數據存儲、人機交互、異常處理、數據標準化接口等,通過整個標準化的服務來實現數據的標準化,然后對接“客戶電站ERP系統、第三方結算中心、第三方運維平臺、第三方評估軟件、第三方分析軟件、第三方資產管理平臺和第三方P2P融資平臺”等系統,通過各自專業化的分工實現數據利用的價值最大化;
那么第三方監控數據服務企業主要負責哪些業務內容呢?是如何實現整個數據服務的呢?下面進行下詳細介紹:
1、 數據采集
通過RS485總線,將逆變器、電表、氣象站、匯流箱等設備數據采集至光伏數據采集器,并通過GPRS、3G或以太網等將數據發送至光伏監控云平臺;作為第三方監控數據平臺,首先需要滿足足夠的兼容性,同一款采集器可以對市場上絕大多數設備實現兼容,至少要能容納300種不同協議(采集程序出廠內置,不可隨意調整);采集的數據必須通過校驗,才能向云服務端發送,數據從采集到云服務端數據庫的時間控制在3-5秒以內,確保數據實時性;當然低通訊成本也是數據采集設備的核心價值之一;
為了避免從互聯網進入的黑客攻擊采集器,并通過采集器去控制逆變器等發電設備,采集器除內置讀取數據命令可以下發以外,不可對下位機設備進行任何操控指令發送,也不可人為操控采集器下發任何指令;為了做到真正意義上的隔離,可采用匯編語言開發一個嵌入式設備簡易OS系統;
2、 數據接收
由于光伏電站數量繁多,導致數據上傳的并發量也較大,通過合理的系統設計確保數據接收的穩定性,并且對于接收服務器需要24小時自動監測,一旦某一臺接收服務器出現問題,需要將實時接收數據在2小時以內全部轉至新的服務器來完成;數據接收服務器也要做到數據備份,一旦后端系統出現問題,可通過原始接收數據進行數據恢復;
3、 數據處理
數據處理系統包含有至少10個軟件模塊,是通訊系統的核心組件,異常數據過濾和通訊狀態識別往往是被人忽略的地方;該服務器不光要求較快的處理速度,同時對于多服務器要做好負載均衡,所有服務器要有24小時后臺監測,一旦出現處理異常立即將這些負載轉移至備用服務器處理;
4、 數據保障
對于第三方數據中心,需要確保用戶數據的真實性、正確性、實時性和完整性,在數據采集、接收、處理和存儲的整個過程中,需要增加各種措施來實現對于數據的保障性;譬如每個環節的數據做到客服實時可查驗,通訊異常的前后臺各類報警,出現異常后的數據恢復等;從采集、接收、處理、存儲、前后臺服務的所有環節,都無法進行數據的篡改,同時整個過程不經過任何數據可配置、可調整或中間數據庫環節;同時線下的客服和平臺運營人員也是促進數據保障很重要的組成部分,標準化的服務和客戶溝通流程確保問題有效解決;
5、 數據存儲
數據存儲最通常的要求是做到災備,而且是異地災備,確保服務器異常或機房異常時出現的數據丟失得以恢復;數據存儲時考慮實時數據查詢速度,實時數據和歷史數據需要分開存儲;第三方數據中心應隨時可以查詢電站25年以上的所有發電量數據和10年以內的明細數據。
6、 人機交互
由于第三方數據中心服務商包含數據采集器設備,因此需要充分考慮操作管理人員和采集器之間的交互簡便易行;不管是注冊電站、采集器,還是添加設備及調試,都需要實現用戶自助式操作;
7、 異常處理
出現數據異常的情況通常有:采集器離線、設備離線、設備故障、效率異常、設備自身數據丟失、設備更換、設備程序經過燒錄、設備通訊模塊異常、上傳數據異常等各類現象進行有效識別并自動通知用戶,建立容錯機制和自動糾正機制,減少人為干預的工作量,并確保數據真實穩定;
8、 線下服務團隊
針對光伏電站監控數據服務,在遇到諸如:線路干擾、設備干擾、通訊中斷等情況下,需要提供流程標準化的線下服務;用戶初次使用時,也經常會尋求線下調試服務和人員培訓;
9、 數據標準化接口
通過webservice、104和json等數據接口調取數據,進行數據二次利用、定制開發、資產管理或衍生平臺化應用和分析等,實現數據價值挖掘最大化;
10、 第三方數據中心特性
第三方監控數據中心需要具備硬件的核心技術能力和應用經驗,數據中心軟件架構能力和通訊系統(數據通訊和處理系統)逐級優化方案,數據標準化能力和基本分析能力等很多方面的技術優勢,然而所有的點圍繞著三個字“標準化”,第三方數據中心需要有很強的標準化能力!
11、 發展方向
第三方數據中心未來不僅局限于光伏或新能源應用領域,隨著電改的深入,第三方電力數據中心服務也將成為其核心的定位,不但服務于發電側,還服務于用戶側,特別是未來合作緊密的售電公司,會成為其主要的服務對象。
當然,基于電力行業以外是否還有拓展用途,要視各行業發展特點而言;
三、 對于光伏產業價值
第三方光伏監控數據中心將光伏的數據收集和標準化做出了巨大貢獻,可以快速引導數據挖掘、金融對接、資產管理等類別企業和人員介入,促進光伏產業的快速發展,為解決光伏行業現今面臨的融資難、監管難、運營成本高等難題,提供了切實有效的工具基礎;
對于光伏應用產業鏈上的服務企業而言,第三方數據中心服務極大降低了進入門檻,任何一家小型企業或個人都可以涉足數據應用和數據開發,甚至提供數據評估和分析服務,讓光伏應用產業實現百花齊放的格局,提升光伏整體產業鏈的綜合競爭力!
作者:中國光伏第三方云監控和光伏大數據應用開創者,上海淘科網絡技術有限公司CEO 陸劍洲
上海淘科簡介:
上海淘科網絡技術有限公司是一家專業從事光伏應用大數據服務的企業,擁有第三方光伏監控大數據平臺(綠色電力網)和光伏應用工具免費開放平臺(光伏寶),為光伏行業的快速發展提供數據上的保障。公司自2010年成立以來,在全球7個國家開展業務,總共服務了超過1.5GW光伏電站。堅持第三方數據中心服務模式是TAOKE的服務特點,為光伏行業的誠信體系建設做出了較大貢獻。
在2015年,中國的光伏監控領域終于頻繁登上了各大媒體的重要版面,成為大家爭相報道的對象,然而談到光伏監控,很多人不太明白監控的運行方式以及未來數據應用方式,有必要通過一系列報道來讓業內外人員更加理性的看待光伏大數據應用。筆者通過自身運營綠色電力網(中國最早建立的光伏第三方云數據平臺)的經驗,加入自己對于行業的理解,分享給廣大無所不能的粉絲。
一、 光伏大數據生態鏈綜述
光伏行業的大數據是產業鏈中必不或缺的一環,為行業解決運維管理、提產增效、金融增信等很多環節問題提供強有力的支撐。然而達到這些目的并不是由一家企業去完成的,需要形成一整套服務鏈條來達到目的,而每一項服務都比較復雜,可不斷深入,這就要求生態鏈中的企業具備足夠的專業化水平,持續優化每一個環節,確保大數據利用的價值得到充分體現。
下圖為光伏監控大數據的應用產業鏈,基于數據的協作將成為行業發展的有利基石,數據不再只是呈現的枯燥數值,各種企業憑借自身優勢,將賦予數據生命力。
上圖中綠色虛線標出部分為第三方監控服務商的業務內容,后一章節詳述其職能,此圖是站在第三方監控數據中心的立場畫出,對于其他第三方服務企業而言,業務關聯性的圖表是不一樣的,在續篇中會逐一詳細描述;各板塊的粗略描述如下:
1、 本地監控SCADA
它是在大型升壓光伏電站中的一種應用,由于此類電站一般需要有人值守,且需要將數據接入電力調度系統,并接收調度指令進行光伏電站的操控,所以本地監控為必配。SCADA系統為電力行業監控應用的標準化產品,主要由從事電力監控領域的企業進行實施;分布式光伏電站由于無人值守,且無需通過光纖接入地調,因此不需要配備本地監控系統,直接通過采集器將數據遠傳到云數據中心;
2、 電站ERP系統
此系統一般為大型企業應用。由于企業投資光伏電站的規模較大,且需要建立符合自身特點的管理模式,大型企業一般會選擇建設自己的光伏電站ERP管理系統,該系統模塊包含:電站運維人員管理、運維任務管理、生產設備管理(電站中的所有設備和材料)、備品備件管理、財務管理(未來可包含賬單系統)、審批流程和報表生成、自定義數據分析模塊、數據接收模塊、數據存儲模塊等;
電站ERP系統的光伏電站運行數據一般來源于第三方監控數據中心,這樣省去了數據處理模塊、數據備份系統、人機交互模塊、通訊保障模塊、通訊故障查詢系統等十幾個專業化通訊模塊的建設和維護;同時在省略了通訊系統后,電站ERP系統的架構處理和升級換代變得比較方便,而且通過標準化接口可以兼容多家第三方監控數據中心的數據接入。
3、 第三方結算中心
光伏電站專業化投資者始終是光伏行業發展的主力軍,這些專業投資人在投資項目后,需要和用電企業以及電力公司進行相應的結算;由于投資形式花樣繁多,且結算方式的選擇也很多,因此專業化的第三方結算中心會成為市場的需求;
4、 第三方運維平臺
基于光伏電站的分散性及分布廣等特點,未來的運維需要實現人力資源的共享,這樣才能將光伏電站的運維成本大幅降低,提高電站的收益;很多企業在做好自身電站的相關運維服務同時,與其他電站共享人力資源,既可以增加效益又分攤了一定的運維成本;
當然第三方運維平臺可以是多種類型:如專門承接業務做光伏電站運維服務的平臺;提供第三方運維服務監管的平臺;共享運維資源和服務的平臺(存在一定的服務交易)。
5、 第三方評估軟件
評估按照階段劃分為前評估、建設期評估和運營后評估三大類;由于電站投資及金融配套的復雜性,每一階段評估的需求和目的也會有一定的差異化;同時評估報告的受眾不同,其評估側重點也不相同。這就需要足夠多的光伏從業者進入到這一領域中,呈現百花齊放的格局;
6、 第三方分析軟件
針對光伏電站產生的大數據,需要進行各種提煉和挖掘,賦予數據生命力;每一項分析模型的建立需要充足的經驗以及海量數據的校驗,再通過一定時間內的實踐檢驗來完善;由于光伏產品的多樣性、安裝場地和形式的多變性,使得未來分析方法種類繁多,而且分析的用途也分為查找問題、優化設計、優化運營等;
7、 第三方資產管理平臺
隨著光伏電站投資隊伍中逐步出現基金、信托等角色,以及銀行對于光伏電站貸款的普及,光伏電站資產管理平臺就必然會出現;主要是針對基金或信托的電站托管,或者是銀行出現壞賬后的資產管理等;
8、 第三方P2P融資平臺
光伏融資的途徑比較多,但是很多融資都要面臨額外的抵押和擔保,而往往投資者無法提供,導致金融杠桿沒法利用;目前只有P2P平臺由第三方擔保公司提供擔保后,可直接獲得融資,只是融資的利率有點高,需要通過數據給光伏電站增加一些用戶體驗,讓投資者認識到光伏資產的價值相對穩定,那么利率才會逐步趨向合理化;
二、 第三方光伏監控數據服務
光伏應用產業發展不斷深入,各種對于數據的應用也不斷增多,那么如何能讓一個光伏電站滿足各種不同的數據需求呢?這就需要有專業的第三方數據服務公司來協助,負責處理數據采集、數據解析、數據保障、數據存儲、人機交互、異常處理、數據標準化接口等,通過整個標準化的服務來實現數據的標準化,然后對接“客戶電站ERP系統、第三方結算中心、第三方運維平臺、第三方評估軟件、第三方分析軟件、第三方資產管理平臺和第三方P2P融資平臺”等系統,通過各自專業化的分工實現數據利用的價值最大化;
那么第三方監控數據服務企業主要負責哪些業務內容呢?是如何實現整個數據服務的呢?下面進行下詳細介紹:
1、 數據采集
通過RS485總線,將逆變器、電表、氣象站、匯流箱等設備數據采集至光伏數據采集器,并通過GPRS、3G或以太網等將數據發送至光伏監控云平臺;作為第三方監控數據平臺,首先需要滿足足夠的兼容性,同一款采集器可以對市場上絕大多數設備實現兼容,至少要能容納300種不同協議(采集程序出廠內置,不可隨意調整);采集的數據必須通過校驗,才能向云服務端發送,數據從采集到云服務端數據庫的時間控制在3-5秒以內,確保數據實時性;當然低通訊成本也是數據采集設備的核心價值之一;
為了避免從互聯網進入的黑客攻擊采集器,并通過采集器去控制逆變器等發電設備,采集器除內置讀取數據命令可以下發以外,不可對下位機設備進行任何操控指令發送,也不可人為操控采集器下發任何指令;為了做到真正意義上的隔離,可采用匯編語言開發一個嵌入式設備簡易OS系統;
2、 數據接收
由于光伏電站數量繁多,導致數據上傳的并發量也較大,通過合理的系統設計確保數據接收的穩定性,并且對于接收服務器需要24小時自動監測,一旦某一臺接收服務器出現問題,需要將實時接收數據在2小時以內全部轉至新的服務器來完成;數據接收服務器也要做到數據備份,一旦后端系統出現問題,可通過原始接收數據進行數據恢復;
3、 數據處理
數據處理系統包含有至少10個軟件模塊,是通訊系統的核心組件,異常數據過濾和通訊狀態識別往往是被人忽略的地方;該服務器不光要求較快的處理速度,同時對于多服務器要做好負載均衡,所有服務器要有24小時后臺監測,一旦出現處理異常立即將這些負載轉移至備用服務器處理;
4、 數據保障
對于第三方數據中心,需要確保用戶數據的真實性、正確性、實時性和完整性,在數據采集、接收、處理和存儲的整個過程中,需要增加各種措施來實現對于數據的保障性;譬如每個環節的數據做到客服實時可查驗,通訊異常的前后臺各類報警,出現異常后的數據恢復等;從采集、接收、處理、存儲、前后臺服務的所有環節,都無法進行數據的篡改,同時整個過程不經過任何數據可配置、可調整或中間數據庫環節;同時線下的客服和平臺運營人員也是促進數據保障很重要的組成部分,標準化的服務和客戶溝通流程確保問題有效解決;
5、 數據存儲
數據存儲最通常的要求是做到災備,而且是異地災備,確保服務器異常或機房異常時出現的數據丟失得以恢復;數據存儲時考慮實時數據查詢速度,實時數據和歷史數據需要分開存儲;第三方數據中心應隨時可以查詢電站25年以上的所有發電量數據和10年以內的明細數據。
6、 人機交互
由于第三方數據中心服務商包含數據采集器設備,因此需要充分考慮操作管理人員和采集器之間的交互簡便易行;不管是注冊電站、采集器,還是添加設備及調試,都需要實現用戶自助式操作;
7、 異常處理
出現數據異常的情況通常有:采集器離線、設備離線、設備故障、效率異常、設備自身數據丟失、設備更換、設備程序經過燒錄、設備通訊模塊異常、上傳數據異常等各類現象進行有效識別并自動通知用戶,建立容錯機制和自動糾正機制,減少人為干預的工作量,并確保數據真實穩定;
8、 線下服務團隊
針對光伏電站監控數據服務,在遇到諸如:線路干擾、設備干擾、通訊中斷等情況下,需要提供流程標準化的線下服務;用戶初次使用時,也經常會尋求線下調試服務和人員培訓;
9、 數據標準化接口
通過webservice、104和json等數據接口調取數據,進行數據二次利用、定制開發、資產管理或衍生平臺化應用和分析等,實現數據價值挖掘最大化;
10、 第三方數據中心特性
第三方監控數據中心需要具備硬件的核心技術能力和應用經驗,數據中心軟件架構能力和通訊系統(數據通訊和處理系統)逐級優化方案,數據標準化能力和基本分析能力等很多方面的技術優勢,然而所有的點圍繞著三個字“標準化”,第三方數據中心需要有很強的標準化能力!
11、 發展方向
第三方數據中心未來不僅局限于光伏或新能源應用領域,隨著電改的深入,第三方電力數據中心服務也將成為其核心的定位,不但服務于發電側,還服務于用戶側,特別是未來合作緊密的售電公司,會成為其主要的服務對象。
當然,基于電力行業以外是否還有拓展用途,要視各行業發展特點而言;
三、 對于光伏產業價值
第三方光伏監控數據中心將光伏的數據收集和標準化做出了巨大貢獻,可以快速引導數據挖掘、金融對接、資產管理等類別企業和人員介入,促進光伏產業的快速發展,為解決光伏行業現今面臨的融資難、監管難、運營成本高等難題,提供了切實有效的工具基礎;
對于光伏應用產業鏈上的服務企業而言,第三方數據中心服務極大降低了進入門檻,任何一家小型企業或個人都可以涉足數據應用和數據開發,甚至提供數據評估和分析服務,讓光伏應用產業實現百花齊放的格局,提升光伏整體產業鏈的綜合競爭力!
作者:中國光伏第三方云監控和光伏大數據應用開創者,上海淘科網絡技術有限公司CEO 陸劍洲
上海淘科簡介:
上海淘科網絡技術有限公司是一家專業從事光伏應用大數據服務的企業,擁有第三方光伏監控大數據平臺(綠色電力網)和光伏應用工具免費開放平臺(光伏寶),為光伏行業的快速發展提供數據上的保障。公司自2010年成立以來,在全球7個國家開展業務,總共服務了超過1.5GW光伏電站。堅持第三方數據中心服務模式是TAOKE的服務特點,為光伏行業的誠信體系建設做出了較大貢獻。