本發(fā)明涉及光伏發(fā)電以及測溫,尤其涉及一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器、光伏逆變器和蓄電池共同組成;光伏逆變器又稱電源調(diào)整器、功率調(diào)節(jié)器,是光伏發(fā)電系統(tǒng)必不可少的一部分。光伏逆變器最主要的功能是把太陽能電池板所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)化成家電使用的交流電,太陽能電池板所發(fā)的電全部都要通過逆變器的處理才能對外輸出。光伏逆變器的核心是逆變開關(guān)電路,簡稱為逆變電路。該電路通過電力電子開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷,來完成逆變的功能。電力電子開關(guān)器件的通斷,需要一定的驅(qū)動脈沖,這些脈沖可能通過改變一個電壓信號來調(diào)節(jié)。產(chǎn)生和調(diào)節(jié)脈沖的電路通常稱為控制電路或控制回路。光伏逆變器的基本結(jié)構(gòu),除上述的逆變電路和控制電路外,還有保護(hù)電路、輸出電路、輸入電路、輸出電路等。
2、在一定的條件下,光伏組件中缺陷區(qū)域(被遮擋、裂紋、氣泡、脫層、臟污、內(nèi)部連接失效等)被當(dāng)做負(fù)載消耗其它區(qū)域所產(chǎn)生的能量,導(dǎo)致局部過熱,這種現(xiàn)象稱為光伏組件的“熱斑效應(yīng)”。熱斑效應(yīng)可導(dǎo)致電池局部燒毀形成暗斑、焊點(diǎn)熔化、封裝材料老化等永久性損壞,是影響光伏組件輸出功率和使用壽命的重要因素,甚至可能導(dǎo)致安全隱患。因此,如何準(zhǔn)確且有效的識別熱斑效應(yīng),并在出現(xiàn)熱斑效應(yīng)時及時通過光伏逆變器進(jìn)行中斷控制,避免對電網(wǎng)造成影響,是當(dāng)前亟待解決的問題。
3、同時,光伏發(fā)電系統(tǒng)正在大比例并入電網(wǎng),還出現(xiàn)一個常見問題急需解決:光伏逆變器上行至電網(wǎng)的通信協(xié)議一般遵循modbus協(xié)議,不同廠家的光伏逆變器甚至同一廠家的不同型號的光伏逆變器同時也會有自己的協(xié)議擴(kuò)展項(xiàng),由此帶來通信協(xié)議的差異化比較明顯,且電網(wǎng)公司無權(quán)限約束光伏逆變器廠家采用統(tǒng)一的通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式,導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備在和光伏逆變器通信獲取光伏逆變器數(shù)據(jù)或者下發(fā)調(diào)控指令給光伏逆變器的時候,雙方無法進(jìn)行有效的通信,甚至導(dǎo)致通信失敗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述至少一個技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì),能夠準(zhǔn)確且有效的識別熱斑效應(yīng),并在出現(xiàn)熱斑效應(yīng)時及時通過光伏逆變器進(jìn)行中斷控制,避免對電網(wǎng)造成影響。同時,能夠自動適應(yīng)不同光伏逆變器的通信協(xié)議進(jìn)行有效通信,解決了因協(xié)議不通而導(dǎo)致通信失敗的問題。
2、本發(fā)明第一方面提出了一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法,所述方法包括:
3、預(yù)設(shè)光伏逆變器對應(yīng)多個光伏組件,在每個光伏組件上安裝有溫度傳感器,并通過溫度傳感器實(shí)時感測對應(yīng)光伏組件的溫度數(shù)據(jù);
4、由光伏逆變器收集每個溫度傳感器針對光伏組件采集的溫度數(shù)據(jù),并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備;
5、將每個光伏組件的溫度數(shù)據(jù)分別逐一與其他光伏組件的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行差異計(jì)算,得到二者的差異度;
6、判斷差異度是否大于第一預(yù)設(shè)閾值,如果是,則對前者光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件;
7、待光伏逆變器對應(yīng)的多個光伏組件均完成兩兩比對后,則統(tǒng)計(jì)每個光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件的總次數(shù);
8、判斷每個光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件的總次數(shù)是否大于第二預(yù)設(shè)閾值,如果是,則將對應(yīng)的光伏組件判定為風(fēng)險光伏組件;
9、判斷風(fēng)險光伏組件的溫度數(shù)據(jù)是否超過第三預(yù)設(shè)閾值,如果是,則向所述光伏逆變器發(fā)出中斷并網(wǎng)指令,并切斷與所述光伏逆變器的電網(wǎng)連接。
10、進(jìn)一步的,在由光伏逆變器收集每個溫度傳感器針對光伏組件采集的溫度數(shù)據(jù),并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備之前,所述方法還包括:
11、基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議建立多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并預(yù)存于電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備的本地?cái)?shù)據(jù)庫,其中,多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫包括基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議的多種擴(kuò)展通信協(xié)議;
12、向光伏逆變器下發(fā)基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議的第一發(fā)文信息;
13、接收光伏逆變器返回的第一回文信息,并從中識別出所述光伏逆變器的設(shè)備標(biāo)識信息,以及在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上擴(kuò)展的數(shù)據(jù)項(xiàng);
14、基于多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并通過預(yù)設(shè)的解析匹配算法確定出所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議;
15、將所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議與設(shè)備標(biāo)識信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲在多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫;
16、基于所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議生成包括調(diào)控指令的第二發(fā)文信息,并下發(fā)所述光伏逆變器。
17、進(jìn)一步的,基于多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并通過預(yù)設(shè)的解析匹配算法確定出所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議,具體包括:
18、構(gòu)建模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型;
19、通過樣本數(shù)據(jù)對模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化,得到優(yōu)化后的模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型;
20、將第一發(fā)文信息輸入模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型預(yù)測得到第一回文預(yù)測信息;
21、根據(jù)所述光伏逆變器的設(shè)備標(biāo)識信息,從多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫找出是否存在與之關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展通信協(xié)議;
22、如否,則將多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫的每個擴(kuò)展通信協(xié)議對第一回文信息進(jìn)行對應(yīng)的協(xié)議解析,得到對應(yīng)的第一回文解析信息;
23、將每個擴(kuò)展通信協(xié)議對應(yīng)的第一回文解析信息與第一回文預(yù)測信息進(jìn)行差異度計(jì)算,得到第一差異度;
24、判斷第一差異度是否小于第四預(yù)設(shè)閾值,如果是,則將對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議加入預(yù)選協(xié)議庫;
25、生成第一驗(yàn)證信息,并分別采用預(yù)選協(xié)議庫的每個擴(kuò)展通信協(xié)議對第一驗(yàn)證信息進(jìn)行協(xié)議封裝,得到第一驗(yàn)證發(fā)文信息;
26、將第一驗(yàn)證發(fā)文信息發(fā)送至光伏逆變器;
27、接收光伏逆變器返回的第二驗(yàn)證回文信息,并采用預(yù)選協(xié)議庫中對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議進(jìn)行協(xié)議解析,得到第二驗(yàn)證信息;
28、判斷第二驗(yàn)證信息與第一驗(yàn)證信息是否匹配,如果匹配,則判定對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議為所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議。
29、進(jìn)一步的,在基于所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議生成包括調(diào)控指令的第二發(fā)文信息,并下發(fā)所述光伏逆變器之后,所述方法還包括:
30、由所述光伏逆變器基于在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議對第二發(fā)文信息進(jìn)行解析,以獲取調(diào)控指令;
31、由所述光伏逆變器按照解析得到的調(diào)控指令進(jìn)行執(zhí)行;
32、待執(zhí)行完成后,由所述光伏逆變器基于在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議生成包括調(diào)控結(jié)果的第二回文信息,并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備;
33、由電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備接收第二回文信息,并獲取關(guān)于第二回文信息的設(shè)備標(biāo)識信息;
34、由電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備根據(jù)第二回文信息的設(shè)備標(biāo)識信息從多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫找出與之關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展通信協(xié)議;
35、由電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備基于擴(kuò)展通信協(xié)議對第二回文信息進(jìn)行解析,獲取調(diào)控結(jié)果。
36、進(jìn)一步的,在基于多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并通過預(yù)設(shè)的解析匹配算法確定出所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議之后,所述方法還包括:
37、基于擴(kuò)展通信協(xié)議從光伏逆變器處獲取當(dāng)前時刻對應(yīng)光伏組件的屬性信息以及當(dāng)前時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù),所述屬性信息至少包括光伏組件的數(shù)量、以及每個光伏組件的光伏板面積和光伏吸收能效,所述光伏環(huán)境數(shù)據(jù)包括時空數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù),所述時空數(shù)據(jù)至少包括地理數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù),所述天氣數(shù)據(jù)至少包括氣溫值、光照強(qiáng)度;
38、構(gòu)建光伏發(fā)電量預(yù)測模型,并通過光伏發(fā)電量樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化;
39、基于多個光伏組件的屬性信息、以及當(dāng)前時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù),并通過光伏發(fā)電量預(yù)測模型預(yù)測當(dāng)前時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量;
40、獲取電網(wǎng)用戶信息以及當(dāng)前時刻的負(fù)載環(huán)境數(shù)據(jù),所述電網(wǎng)用戶信息至少包括電網(wǎng)用戶數(shù)量以及每個電網(wǎng)用戶的用電類型,所述負(fù)載環(huán)境數(shù)據(jù)至少包括時間數(shù)據(jù)、電網(wǎng)用戶運(yùn)行狀態(tài);
41、構(gòu)建電網(wǎng)負(fù)載預(yù)測模型,并通過電網(wǎng)負(fù)載樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化;
42、基于電網(wǎng)用戶信息,以及當(dāng)前時刻的負(fù)載環(huán)境數(shù)據(jù),并通過電網(wǎng)負(fù)載預(yù)測模型預(yù)測當(dāng)前時刻下一時刻的電網(wǎng)預(yù)測負(fù)載值;
43、判斷當(dāng)前時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量與當(dāng)前時刻下一時刻的電網(wǎng)預(yù)測負(fù)載值之間的差量關(guān)系;
44、根據(jù)差量關(guān)系制定光伏發(fā)電量與光伏蓄電池的聯(lián)合并網(wǎng)送電調(diào)控指令,并基于擴(kuò)展通信協(xié)議下發(fā)至光伏逆變器進(jìn)行執(zhí)行。
45、進(jìn)一步的,在基于多個光伏組件的屬性信息、以及當(dāng)前時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù),并通過光伏發(fā)電量預(yù)測模型預(yù)測當(dāng)前時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量之后,所述方法還包括:
46、獲取多個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù),每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)至少包括歷史時刻對應(yīng)光伏組件的屬性信息、歷史時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù),以及歷史時刻下一時刻的光伏實(shí)際發(fā)電量,其中歷史時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù)包括歷史時刻的時空數(shù)據(jù)和歷史時刻的天氣數(shù)據(jù),且時空數(shù)據(jù)至少包括地理數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù),天氣數(shù)據(jù)至少包括氣溫值、光照強(qiáng)度;
47、針對每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)中的歷史時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行特征計(jì)算,得到歷史時刻對應(yīng)光伏組件的光伏環(huán)境特征值;
48、針對當(dāng)前時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行特征計(jì)算,得到當(dāng)前時刻對應(yīng)光伏組件的光伏環(huán)境特征值;
49、基于每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù),將歷史時刻對應(yīng)光伏組件的光伏環(huán)境特征值與當(dāng)前時刻對應(yīng)光伏組件的光伏環(huán)境特征值進(jìn)行相似度計(jì)算;
50、判斷計(jì)算得出的相似度是否大于第五預(yù)設(shè)閾值,如果是,則將對應(yīng)的歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)錄入相似特征數(shù)據(jù)庫;
51、基于相似特征數(shù)據(jù)庫中的每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù),將歷史時刻對應(yīng)光伏組件的屬性信息、歷史時刻的光伏環(huán)境數(shù)據(jù),通過光伏發(fā)電量預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測,得到歷史時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量;
52、基于相似特征數(shù)據(jù)庫中的每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù),將歷史時刻下一時刻的光伏實(shí)際發(fā)電量減去歷史時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量,得到發(fā)電量矢量差;
53、將基于相似特征數(shù)據(jù)庫中的每個歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)計(jì)算得到的發(fā)電量矢量差進(jìn)行相加,得到發(fā)電量矢量差之和,并將發(fā)電量矢量差之和除以相似特征數(shù)據(jù)庫中的歷史光伏發(fā)電數(shù)據(jù)量,得到發(fā)電量矢量差的平均值;
54、將下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量與發(fā)電量矢量差的平均值進(jìn)行矢量和運(yùn)算,得到修正后的當(dāng)前時刻下一時刻的光伏預(yù)測發(fā)電量。
55、本發(fā)明還提出一種基于光伏逆變器的調(diào)控系統(tǒng),包括存儲器和處理器,所述存儲器中包括一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法程序,所述基于光伏逆變器的調(diào)控方法程序被所述處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如下步驟:
56、預(yù)設(shè)光伏逆變器對應(yīng)多個光伏組件,在每個光伏組件上安裝有溫度傳感器,并通過溫度傳感器實(shí)時感測對應(yīng)光伏組件的溫度數(shù)據(jù);
57、由光伏逆變器收集每個溫度傳感器針對光伏組件采集的溫度數(shù)據(jù),并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備;
58、將每個光伏組件的溫度數(shù)據(jù)分別逐一與其他光伏組件的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行差異計(jì)算,得到二者的差異度;
59、判斷差異度是否大于第一預(yù)設(shè)閾值,如果是,則對前者光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件;
60、待光伏逆變器對應(yīng)的多個光伏組件均完成兩兩比對后,則統(tǒng)計(jì)每個光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件的總次數(shù);
61、判斷每個光伏組件標(biāo)記為異常光伏組件的總次數(shù)是否大于第二預(yù)設(shè)閾值,如果是,則將對應(yīng)的光伏組件判定為風(fēng)險光伏組件;
62、判斷風(fēng)險光伏組件的溫度數(shù)據(jù)是否超過第三預(yù)設(shè)閾值,如果是,則向所述光伏逆變器發(fā)出中斷并網(wǎng)指令,并切斷與所述光伏逆變器的電網(wǎng)連接。
63、進(jìn)一步的,在由光伏逆變器收集每個溫度傳感器針對光伏組件采集的溫度數(shù)據(jù),并上報(bào)至電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備之前,所述基于光伏逆變器的調(diào)控方法程序被所述處理器執(zhí)行時還實(shí)現(xiàn)如下步驟:
64、基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議建立多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并預(yù)存于電網(wǎng)調(diào)控設(shè)備的本地?cái)?shù)據(jù)庫,其中,多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫包括基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議的多種擴(kuò)展通信協(xié)議;
65、向光伏逆變器下發(fā)基于標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議的第一發(fā)文信息;
66、接收光伏逆變器返回的第一回文信息,并從中識別出所述光伏逆變器的設(shè)備標(biāo)識信息,以及在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上擴(kuò)展的數(shù)據(jù)項(xiàng);
67、基于多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并通過預(yù)設(shè)的解析匹配算法確定出所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議;
68、將所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議與設(shè)備標(biāo)識信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲在多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫;
69、基于所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議生成包括調(diào)控指令的第二發(fā)文信息,并下發(fā)所述光伏逆變器。
70、進(jìn)一步的,基于多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫,并通過預(yù)設(shè)的解析匹配算法確定出所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議,具體包括:
71、構(gòu)建模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型;
72、通過樣本數(shù)據(jù)對模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化,得到優(yōu)化后的模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型;
73、將第一發(fā)文信息輸入模擬網(wǎng)絡(luò)對話模型預(yù)測得到第一回文預(yù)測信息;
74、根據(jù)所述光伏逆變器的設(shè)備標(biāo)識信息,從多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫找出是否存在與之關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展通信協(xié)議;
75、如否,則將多元化數(shù)據(jù)擴(kuò)展庫的每個擴(kuò)展通信協(xié)議對第一回文信息進(jìn)行對應(yīng)的協(xié)議解析,得到對應(yīng)的第一回文解析信息;
76、將每個擴(kuò)展通信協(xié)議對應(yīng)的第一回文解析信息與第一回文預(yù)測信息進(jìn)行差異度計(jì)算,得到第一差異度;
77、判斷第一差異度是否小于第四預(yù)設(shè)閾值,如果是,則將對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議加入預(yù)選協(xié)議庫;
78、生成第一驗(yàn)證信息,并分別采用預(yù)選協(xié)議庫的每個擴(kuò)展通信協(xié)議對第一驗(yàn)證信息進(jìn)行協(xié)議封裝,得到第一驗(yàn)證發(fā)文信息;
79、將第一驗(yàn)證發(fā)文信息發(fā)送至光伏逆變器;
80、接收光伏逆變器返回的第二驗(yàn)證回文信息,并采用預(yù)選協(xié)議庫中對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議進(jìn)行協(xié)議解析,得到第二驗(yàn)證信息;
81、判斷第二驗(yàn)證信息與第一驗(yàn)證信息是否匹配,如果匹配,則判定對應(yīng)的擴(kuò)展通信協(xié)議為所述光伏逆變器在標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議上的擴(kuò)展通信協(xié)議。
82、本發(fā)明還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中包括一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法程序,所述基于光伏逆變器的調(diào)控方法程序被處理器執(zhí)行時,實(shí)現(xiàn)如上述的一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法的步驟。
83、本發(fā)明提出的一種基于光伏逆變器的調(diào)控方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì),能夠準(zhǔn)確且有效的識別熱斑效應(yīng),并在出現(xiàn)熱斑效應(yīng)時及時通過光伏逆變器進(jìn)行中斷控制,避免對電網(wǎng)造成影響。同時,能夠自動適應(yīng)不同光伏逆變器的通信協(xié)議進(jìn)行有效通信,解決了因協(xié)議不通而導(dǎo)致通信失敗的問題。
84、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。