CN118536291A - 一种光伏发电异常预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏发电系统安全预警技术领域，公开了一种光伏发电异常预警系统及方法，包括：获取光伏发电系统的关键参数，所述关键参数用于反映所述光伏发电系统的发电状况数据；基于所述发电状况数据确定发电状况数据集；对所述光伏发电系统的所述发电状况数据集进行采集，得到实时发电状况数据集，并变权计算得到所述光伏发电系统的实时健康指数；若所述实时健康指数未达到预设健康阈值，调用预设故障预测方案；基于所述预设故障预测方案获取历史所述光伏发电系统的故障记录，并分析所述历史光伏发电的故障记录，得到光伏发电故障树。本发明与现有技术相比的优点在于：可以降低人力巡检成本和故障误判的风险。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电系统安全预警技术领域，具体是指一种光伏发电异常预警系统及方法。
背景技术
随着能源需求的进一步增加以及光伏产业的不断发展，太阳能成为一个重要的能量来源，光代发电系统在能源供应中的重要性也逐渐显露出来，用户端大量接入了光伏发电设备等可再生能源发电设备，在目前的光伏发电过程中，其核心部件光伏组件受实际环境工作中的多种因素影响，会出现发电状态异常或故障事件的状况，若监管人员无法对这些突发事故及时采取相应措施，那么整个光伏发电系统的正常运行都会受到不同程度的影响，甚至会引起失火等不可控制的事件发生。
如光伏发电组件运行受到光照强度、环境温度、环境风况、相对湿度等等环境影响，导致光代发电系统的发电效率发生变化、光伏发电系统的有功、无功、视在功率及功率因数发生变化，谐波电压电流的幅值及相位发生变化等，现有技术中在对光伏发电和储能设备进行巡检时，基本都是基于人工巡检的方式，即通过目视观察和手动记录关键参数，如电流、电压、温度等，来评估系统运行状况，这不但导致无法实时地对异常状况进行准确地检测，而且也增加了人力成本和故障误判的风险。
发明内容
(一)、解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是目前光伏发电系统的正常运行会受到不同程度的影响，无法实时地对异常状况进行准确地检测的缺陷，从而会导致增加人力巡检成本和故障误判的风险。
(二)、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种光伏发电异常预警系统及方法，包括：获取光伏发电系统的关键参数，所述关键参数用于反映所述光伏发电系统的发电状况数据；基于所述发电状况数据确定发电状况数据集；对所述光伏发电系统的所述发电状况数据集进行采集，得到实时发电状况数据集，并变权计算得到所述光伏发电系统的实时健康指数；若所述实时健康指数未达到预设健康阈值，调用预设故障预测方案；基于所述预设故障预测方案获取历史所述光伏发电系统的故障记录，并分析所述历史光伏发电的故障记录，得到光伏发电故障树；获得故障类型，结合所述光伏发电故障树匹配故障因子，并基于所述故障因子采集得到状态特征参数，对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，结合状态特征参数得到状态分析结果，根据所述状态分析结果对所述光伏发电进行故障预测预警。
作为改进，所述获取光伏发电系统的关键参数包括光伏发电板上的电流传感器、电压传感器和温度传感器，用于采集充电电流数据、充电电压数据以及温度变化数据，并将所述充电电流数据、所述充电电压数据以及所述温度变化数据作为所述发电状况数据。
作为改进，所述对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，包括：获取仿真训练数据集，并将所述仿真训练数据集随机划分得到划分结果；其中，所述划分结果包括第一数据集和第二数据集；基于所述第一数据集训练得到第一模型，基于所述第二数据集训练得到第二模型；对所述第一模型和所述第二模型进行集成融合，得到所述光伏发电仿真模型。
作为改进，所述光伏发电系统的关键参数加密传输至云计算平台。
作为改进，向所述云计算平台发送访问请求信息，并接收所述云计算平台基于所述访问请求信息确定的访问权限，其中，所述访问请求信息中包括用户身份认证信息；根据所述访问权限，将加密处理后的关键参数上传至所述云计算平台。
(三)、有益效果
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提供的一种光伏发电异常预警系统及方法，通过获取光伏发电系统的关键参数，并得到发电状况数据集、实时健康指数，当实时健康指数未达到预设健康阈值时，可以调用预设故障预测方案，再通过获得故障类型、匹配故障因子、得到状态分析结果，即可对光伏发电系统进行故障预测预警；实现了对光伏发电系统的自动化监测，不但可快速发现与定位故障，且减少了运维人员的手动操作和分析工作，进而减少了人力成本和故障误判的风险。
附图说明
图1是本发明一种光伏发电异常预警系统及方法的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明在具体实施时，获取光伏发电系统的关键参数，所述关键参数用于反映所述光伏发电系统的发电状况数据，所述获取光伏发电系统的关键参数包括光伏发电板上的电流传感器、电压传感器和温度传感器，用于采集充电电流数据、充电电压数据以及温度变化数据，并将所述充电电流数据、所述充电电压数据以及所述温度变化数据作为所述发电状况数据；基于所述发电状况数据确定发电状况数据集；对所述光伏发电系统的所述发电状况数据集进行采集，得到实时发电状况数据集，并变权计算得到所述光伏发电系统的实时健康指数；若所述实时健康指数未达到预设健康阈值，调用预设故障预测方案；基于所述预设故障预测方案获取历史所述光伏发电系统的故障记录，并分析所述历史光伏发电的故障记录，得到光伏发电故障树；获得故障类型，结合所述光伏发电故障树匹配故障因子，并基于所述故障因子采集得到状态特征参数，对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，结合状态特征参数得到第一状态分析结果，根据所述状态分析结果对所述光伏发电进行故障预测预警，所述对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，包括：获取仿真训练数据集，并将所述仿真训练数据集随机划分得到划分结果；其中，所述划分结果包括第一数据集和第二数据集；基于所述第一数据集训练得到第一模型，基于所述第二数据集训练得到第二模型；对所述第一模型和所述第二模型进行集成融合，得到所述光伏发电仿真模型，本发明通过获取光伏发电系统的关键参数，并得到发电状况数据集、实时健康指数，当实时健康指数未达到预设健康阈值时，可以调用预设故障预测方案，再通过获得故障类型、匹配故障因子、得到状态分析结果，即可对光伏发电系统进行故障预测预警，实现了提高光伏发电系统异常识别智能化程度的技术目标，达到了提高光伏发电系统异常识别准确性，进而提高系统智能预警响应度，最终保障光伏发电系统运行正常稳定的技术效果，可以降低人力巡检成本和故障误判的风险；
所述光伏发电系统的关键参数加密传输至云计算平台，向所述云计算平台发送访问请求信息，并接收所述云计算平台基于所述访问请求信息确定的访问权限，其中，所述访问请求信息中包括用户身份认证信息；根据所述访问权限，将加密处理后的关键参数上传至所述云计算平台，可以提高所述光伏发电系统的关键参数在获取和传输时的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种光伏发电异常预警系统及方法，其特征在于：包括：
获取光伏发电系统的关键参数，所述关键参数用于反映所述光伏发电系统的发电状况数据；
基于所述发电状况数据确定发电状况数据集；
对所述光伏发电系统的所述发电状况数据集进行采集，得到实时发电状况数据集，并变权计算得到所述光伏发电系统的实时健康指数；
若所述实时健康指数未达到预设健康阈值，调用预设故障预测方案；
基于所述预设故障预测方案获取历史所述光伏发电系统的故障记录，并分析所述历史光伏发电的故障记录，得到光伏发电故障树；
获得故障类型，结合所述光伏发电故障树匹配故障因子，并基于所述故障因子采集得到状态特征参数，对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，结合状态特征参数得到第一状态分析结果，根据所述状态分析结果对所述光伏发电进行故障预测预警。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电异常预警系统及方法，其特征在于：所述获取光伏发电系统的关键参数包括光伏发电板上的电流传感器、电压传感器和温度传感器，用于采集充电电流数据、充电电压数据以及温度变化数据，并将所述充电电流数据、所述充电电压数据以及所述温度变化数据作为所述发电状况数据。
3.根据权利要求2所述的一种光伏发电异常预警系统及方法，其特征在于：所述对所述光伏发电系统进行原理技术分析并建立光伏发电仿真模型，包括：获取仿真训练数据集，并将所述仿真训练数据集随机划分得到划分结果；其中，所述划分结果包括第一数据集和第二数据集；基于所述第一数据集训练得到第一模型，基于所述第二数据集训练得到第二模型；对所述第一模型和所述第二模型进行集成融合，得到所述光伏发电仿真模型。
4.根据权利要求1所述的一种光伏发电异常预警系统及方法，其特征在于：所述光伏发电系统的关键参数加密传输至云计算平台。
5.根据权利要求4所述的一种光伏发电异常预警系统及方法，其特征在于：向所述云计算平台发送访问请求信息，并接收所述云计算平台基于所述访问请求信息确定的访问权限，其中，所述访问请求信息中包括用户身份认证信息；根据所述访问权限，将加密处理后的关键参数上传至所述云计算平台。
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