一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏發(fā)電以及電力生產(chǎn)技術領域，特別涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法與系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]從光伏并網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景可以看出，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，為了研宄這些光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運行性能、優(yōu)化設計光伏電站，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控技術也隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而深入開展起來。隨著新能源規(guī)模性的太陽能電站陸續(xù)開工建設和投入運營，需要對光伏電站的運行狀況進行集中監(jiān)測、存儲、分析、顯示，以便掌握光伏電站的運營管理與運行經(jīng)驗，為光伏電站的經(jīng)濟運行及未來光伏電站的設計提供充實的科學依據(jù)。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，傳統(tǒng)意義上對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)控一般建立在近距離條件下，即近距離監(jiān)控，這種監(jiān)控方式主要是維護人員守在現(xiàn)場，通過液晶顯示來得知各種電站的運行參數(shù)(光伏陣列電壓、輸入輸出電壓、輸入輸出電流、輸出功率等)和環(huán)境參數(shù)(環(huán)境溫度、太陽輻照強度等)，不斷查看監(jiān)視設備所顯示的數(shù)值，并在必要時做出相應的處理，利用手動方式來控制系統(tǒng)的各種狀態(tài)和參數(shù)，包括修改參數(shù)和查看參數(shù)。這種方式要求每一個維護點都配備一定的維護人員，實行輪班值。如果電站規(guī)模小也還好處理，問題是，如果電站規(guī)模大，設備數(shù)目多，再加上偏遠地區(qū)的自然環(huán)境比較惡劣，該維護管理體制下維護人員勞動強度大，管理水平不高，而且相關部門之間的數(shù)據(jù)和信息交換大都是通過紙質報表或者以特定格式形成的電子文件，這樣的方式成本高、效率低，并且造成了數(shù)據(jù)和信息的大量冗余和不一致。另一方面，除了用于實時系統(tǒng)監(jiān)控和相關事務管理的即時系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)以外，大量的歷史數(shù)據(jù)需要保存用于今后的統(tǒng)計分析、事故分析、事故預測、計算和規(guī)劃，但目前歷史數(shù)據(jù)的利用率還相當?shù)?。又由于光伏電站存在分布較為偏遠、分散，占地面積較大的特點，數(shù)據(jù)采集顯示過于零散，如果沒有一個集中的平臺集中觀測、存儲數(shù)據(jù)，會導致分析和控制上的不便和困難。可見，數(shù)據(jù)和信息在光伏并網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應用中非常重要，那么構造一個統(tǒng)一的光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個光伏電站完整、統(tǒng)一的實時監(jiān)測和運行管理十分必要。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法與系統(tǒng)，在統(tǒng)一的監(jiān)控平臺下，能夠對不同廠商、不同類別、不同型號的逆變器及其它設備進行管理，實現(xiàn)對光伏電站完整、統(tǒng)一的實時監(jiān)測和控制；實現(xiàn)電站設備的統(tǒng)一運行監(jiān)控，數(shù)據(jù)的集中管理，給運行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0005]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0006]步驟I，數(shù)據(jù)分類采集
[0007]對系統(tǒng)內的設備進行實時數(shù)據(jù)采集、周期性數(shù)據(jù)采集以及事件數(shù)據(jù)采集；其中，實時數(shù)據(jù)是設備正常運行狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，周期性數(shù)據(jù)是按照設定周期采集的設備運行數(shù)據(jù)，事件數(shù)據(jù)是針對設備故障時觸發(fā)性采集的設備運行事件數(shù)據(jù)；所采集數(shù)據(jù)均發(fā)送至分類存儲系統(tǒng)；
[0008]步驟2，分類存儲
[0009]將步驟I中發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，按照實時、周期性和事件三個不同的類型在存儲區(qū)中存儲，并傳送至監(jiān)控中心集中數(shù)據(jù)庫，同時將這些數(shù)據(jù)提供給分類應用處理；
[0010]步驟3，提供服務
[0011]根據(jù)步驟2的數(shù)據(jù)，進行如下服務:狀態(tài)管理服務、設備控制服務、排他管理服務、警報識別服務、任務管理服務和日志管理服務；
[0012]步驟4，分類應用
[0013]利用步驟2提供的數(shù)據(jù)和步驟3進行的服務，進行:運行監(jiān)測、遠程控制、警報通知、視頻監(jiān)控、分析診斷、綜合查詢、統(tǒng)計報表和設備管理。
[0014]所述步驟3中:
[0015]狀態(tài)管理服務:
[0016]系統(tǒng)的設備數(shù)據(jù)的采集均通過狀態(tài)管理進行處理，設備狀態(tài)包括設備的運行狀況以及設備的各種參數(shù)數(shù)據(jù)；對不同的設備，有不同的狀態(tài)處理過程，通過循環(huán)發(fā)送請求由設備報送，或由設備自動報送；
[0017]狀態(tài)管理服務同時還負責設備實時狀態(tài)的維持，從而為系統(tǒng)中的各項處理提供相應的依據(jù)；
[0018]設備控制服務:
[0019]設備控制用于控制設備控制指令的下達，并進行控制處理的組織，包括與狀態(tài)管理交互，了解待控制設備是否處于適宜控制狀態(tài)；以及與排他管理交互，通知排他管理鎖定或解鎖定某個設備；
[0020]排他管理服務:
[0021]排他管理用于維持設備的虛擬鎖；
[0022]警報識別服務:
[0023]警報識別用于識別設備的所有告警；
[0024]任務管理服務:
[0025]通知組織下達所有給設備發(fā)送的指令；
[0026]日志管理服務:
[0027]保存所有的用戶操作以及系統(tǒng)異常信息。
[0028]所述狀態(tài)管理服務中，向設備發(fā)送一個控制指令時，首先由狀態(tài)管理判斷該設備目前所處的狀態(tài)，如果該設備處于不適宜控制的時候，則立即停止控制指令的發(fā)送，同時反饋給操作者并記錄在系統(tǒng)中；
[0029]所述排他管理服務中，在一個設備被控制的過程中，收到設備的控制反饋前，不能對該設備進行任何操作；
[0030]所述警報識別服務中，通過解析設備的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)由設備報送的告警，或者對設備的數(shù)據(jù)進行分析，主動發(fā)現(xiàn)設備沒有報送或者設備本身無法識別的報警；
[0031]所述任務管理服務中，根據(jù)指令的不同，將任務分為單次任務、批次任務和循環(huán)任務；單次任務只執(zhí)行一次即告結束，批次任務將執(zhí)行多次，達到指定的次數(shù)后結束；循環(huán)任務在系統(tǒng)運行過程中永不結束，它通過設定的循環(huán)間隔定時執(zhí)行。
[0032]所述告警包括閾值告警和變化率告警，閾值告警指當設備的某項參數(shù)達到某個值時所產(chǎn)生的告警；變化率告警指當設備的某項參數(shù)的變化過快，超出預期時所發(fā)出的告警。
[0033]根據(jù)所需要進行的步驟4中的動作，向步驟3中請求相應的服務并獲得數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)展示并響應處理。
[0034]所述步驟4中:
[0035]運行監(jiān)測:
[0036]用于監(jiān)測發(fā)電系統(tǒng)及其設備的運行情況，從總體到局部依次有三個監(jiān)測層次，分別是整體運行監(jiān)測、設備群監(jiān)測、單設備監(jiān)測；
[0037]遠程控制:
[0038]在遠程通過網(wǎng)絡將指令下達至需控制的設備；
[0039]警報通知:
[0040]向使用者提供故障設備的告警以及設備在故障前的預警功能，告警方式包括監(jiān)控界面集中告警和手機短信告警；
[0041]視頻監(jiān)控:
[0042]展示實時的視頻內容，單獨使用或與運行監(jiān)測、警報通知結合運行；
[0043]分析診斷:
[0044]向使用者提供設備的故障分析功能，包括比對分析和專家分析，
[0045]比對分析是指通過多個設備的運行數(shù)據(jù)的比較來發(fā)現(xiàn)問題；
[0046]專家分析指在利用嵌入的專業(yè)診斷工具來發(fā)現(xiàn)問題；
[0047]綜合查詢:
[0048]為使用者提供各種數(shù)據(jù)的自定義查詢，可查詢的信息包括系統(tǒng)中所有的存儲數(shù)據(jù)，查詢的結果以表格的方式展現(xiàn)，或以圖形的方式直觀體現(xiàn)，或以表格+圖形的方式綜合顯不;
[0049]統(tǒng)計報表:
[0050]為管理人員提供必要的報表；
[0051]設備管理:
[0052]用于建立所有設備的臺帳，實現(xiàn)設備臺帳管理的信息化。
[0053]所述整體運行監(jiān)測主要監(jiān)測電站的總體運行情況，包括總體的設備運行情況、關注度高的數(shù)據(jù)以及整體告警信息；所述設備群監(jiān)測指同時監(jiān)控一群設備，群的劃分方式包括按種類或按品牌，監(jiān)測內容包括群設備當前的總體運行情況、關注度高的數(shù)據(jù)以及群中所有設備的告警數(shù)據(jù)；單設備監(jiān)測指監(jiān)測特定的一個設備的運行情況，監(jiān)測的內容包括:該設備當前的狀態(tài)、該設備所有的運行參數(shù)以及所有的衍生參數(shù)、該設備當前所有待處理的告警。
[0054]本發(fā)明還提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0055]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對系統(tǒng)內的設備進行實時數(shù)據(jù)采集、周期性數(shù)據(jù)采集以及事件數(shù)據(jù)采集；其中，實時數(shù)據(jù)是設備正常運行狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，周期性數(shù)據(jù)是按照設定周期采集的設備運行數(shù)據(jù)，事件數(shù)據(jù)是針對設備故障時觸發(fā)性采集的設備運行事件數(shù)據(jù)；所采集數(shù)據(jù)均發(fā)送至分類存儲系統(tǒng)；
[0056]分類存儲系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，分類存儲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，并傳送至監(jiān)控中心集中數(shù)據(jù)庫，同時將這些數(shù)據(jù)提供給應用層；
[0057]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括服務層和應用層，其中:
[0058]服務層根據(jù)分類存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，提供:狀態(tài)管理服務、設備控制服務、排他管理服務、警報識別服務、任務管理服務和日志管理服務；
[0059]應用層根據(jù)分類存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，向服務層請求服務，以執(zhí)行相應的動作:運行監(jiān)測、遠程控制、警報通知、視頻監(jiān)控、分析診斷、綜合查詢、統(tǒng)計報表和設備管理。
[0060]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)，采用符合《用戶側光伏電站在線檢測系統(tǒng)認證技術規(guī)范》規(guī)定的數(shù)據(jù)接口，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備進行實時監(jiān)測和