CN104979912A - 一种光伏发电***的监控方法与*** - Google Patents
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Abstract
本发明一种光伏发电***的监控方法与***,方法包括数据分类采集、分类存储、提供服务以及分类应用,其中,分类采集是对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集,根据这些数据,提供的服务包括状态管理、设备控制、排他管理、警报识别、任务管理和日志管理,进行的应用包括运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理,本发明可对太阳能光伏电站里主要设备进行实时监测和控制,通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况,其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电***的完全可靠和稳定运行,方便远程异地维护、多人协同实现二次组态开发。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电以及电力生产技术领域,特别涉及一种光伏发电***的监控方法与***。
背景技术
从光伏并网的发展现状和前景可以看出,光伏产业发展迅猛,为了研究这些光伏并网发电***的运行性能、优化设计光伏电站,光伏并网发电***的监控技术也随着光伏产业的发展而深入开展起来。随着新能源规模性的太阳能电站陆续开工建设和投入运营,需要对光伏电站的运行状况进行集中监测、存储、分析、显示,以便掌握光伏电站的运营管理与运行经验,为光伏电站的经济运行及未来光伏电站的设计提供充实的科学依据。在光伏发电***中,传统意义上对光伏发电***进行监控一般建立在近距离条件下,即近距离监控,这种监控方式主要是维护人员守在现场,通过液晶显示来得知各种电站的运行参数(光伏阵列电压、输入输出电压、输入输出电流、输出功率等)和环境参数(环境温度、太阳辐照强度等),不断查看监视设备所显示的数值,并在必要时做出相应的处理,利用手动方式来控制***的各种状态和参数,包括修改参数和查看参数。这种方式要求每一个维护点都配备一定的维护人员,实行轮班值。如果电站规模小也还好处理,问题是,如果电站规模大,设备数目多,再加上偏远地区的自然环境比较恶劣,该维护管理体制下维护人员劳动强度大,管理水平不高,而且相关部门之间的数据和信息交换大都是通过纸质报表或者以特定格式形成的电子文件,这样的方式成本高、效率低,并且造成了数据和信息的大量冗余和不一致。另一方面,除了用于实时***监控和相关事务管理的即时***运行数据以外,大量的历史数据需要保存用于今后的统计分析、事故分析、事故预测、计算和规划,但目前历史数据的利用率还相当低。又由于光伏电站存在分布较为偏远、分散,占地面积较大的特点,数据采集显示过于零散,如果没有一个集中的平台集中观测、存储数据,会导致分析和控制上的不便和困难。可见,数据和信息在光伏并网监控***应用中非常重要,那么构造一个统一的光伏并网发电监控***,实现对整个光伏电站完整、统一的实时监测和运行管理十分必要。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种光伏发电***的监控方法与***,在统一的监控平台下,能够对不同厂商、不同类别、不同型号的逆变器及其它设备进行管理,实现对光伏电站完整、统一的实时监测和控制;实现电站设备的统一运行监控,数据的集中管理,给运行人员、检修人员、管理人员等提供全面、便捷、差异化的数据和服务。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种光伏发电***的监控方法,包括如下步骤:
步骤1,数据分类采集
对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集;其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***;
步骤2,分类存储
将步骤1中发送过来的数据,按照实时、周期性和事件三个不同的类型在存储区中存储,并传送至监控中心集中数据库,同时将这些数据提供给分类应用处理;
步骤3,提供服务
根据步骤2的数据,进行如下服务:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务;
步骤4,分类应用
利用步骤2提供的数据和步骤3进行的服务,进行:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
所述步骤3中:
状态管理服务:
***的设备数据的采集均通过状态管理进行处理,设备状态包括设备的运行状况以及设备的各种参数数据;对不同的设备,有不同的状态处理过程,通过循环发送请求由设备报送,或由设备自动报送;
状态管理服务同时还负责设备实时状态的维持,从而为***中的各项处理提供相应的依据;
设备控制服务:
设备控制用于控制设备控制指令的下达,并进行控制处理的组织,包括与状态管理交互,了解待控制设备是否处于适宜控制状态;以及与排他管理交互,通知排他管理锁定或解锁定某个设备;
排他管理服务:
排他管理用于维持设备的虚拟锁;
警报识别服务:
警报识别用于识别设备的所有告警;
任务管理服务:
通知组织下达所有给设备发送的指令;
日志管理服务:
保存所有的用户操作以及***异常信息。
所述状态管理服务中,向设备发送一个控制指令时,首先由状态管理判断该设备目前所处的状态,如果该设备处于不适宜控制的时候,则立即停止控制指令的发送,同时反馈给操作者并记录在***中;
所述排他管理服务中,在一个设备被控制的过程中,收到设备的控制反馈前,不能对该设备进行任何操作;
所述警报识别服务中,通过解析设备的数据,发现由设备报送的告警,或者对设备的数据进行分析,主动发现设备没有报送或者设备本身无法识别的报警;
所述任务管理服务中,根据指令的不同,将任务分为单次任务、批次任务和循环任务;单次任务只执行一次即告结束,批次任务将执行多次,达到指定的次数后结束;循环任务在***运行过程中永不结束,它通过设定的循环间隔定时执行。
所述告警包括阈值告警和变化率告警,阈值告警指当设备的某项参数达到某个值时所产生的告警;变化率告警指当设备的某项参数的变化过快,超出预期时所发出的告警。
根据所需要进行的步骤4中的动作,向步骤3中请求相应的服务并获得数据,然后将数据展示并响应处理。
所述步骤4中:
运行监测:
用于监测发电***及其设备的运行情况,从总体到局部依次有三个监测层次,分别是整体运行监测、设备群监测、单设备监测;
远程控制:
在远程通过网络将指令下达至需控制的设备;
警报通知:
向使用者提供故障设备的告警以及设备在故障前的预警功能,告警方式包括监控界面集中告警和手机短信告警;
视频监控:
展示实时的视频内容,单独使用或与运行监测、警报通知结合运行;
分析诊断:
向使用者提供设备的故障分析功能,包括比对分析和专家分析,
比对分析是指通过多个设备的运行数据的比较来发现问题;
专家分析指在利用嵌入的专业诊断工具来发现问题;
综合查询:
为使用者提供各种数据的自定义查询,可查询的信息包括***中所有的存储数据,查询的结果以表格的方式展现,或以图形的方式直观体现,或以表格+图形的方式综合显示;
统计报表:
为管理人员提供必要的报表;
设备管理:
用于建立所有设备的台帐,实现设备台帐管理的信息化。
所述整体运行监测主要监测电站的总体运行情况,包括总体的设备运行情况、关注度高的数据以及整体告警信息;所述设备群监测指同时监控一群设备,群的划分方式包括按种类或按品牌,监测内容包括群设备当前的总体运行情况、关注度高的数据以及群中所有设备的告警数据;单设备监测指监测特定的一个设备的运行情况,监测的内容包括:该设备当前的状态、该设备所有的运行参数以及所有的衍生参数、该设备当前所有待处理的告警。
本发明还提供了一种光伏发电***的监控***,包括:
数据采集***,对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集;其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***;
分类存储***,根据数据类型的不同,分类存储数据采集***所采集的数据,并传送至监控中心集中数据库,同时将这些数据提供给应用层;
数据处理***,包括服务层和应用层,其中:
服务层根据分类存储***的数据,提供:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务;
应用层根据分类存储***的数据,向服务层请求服务,以执行相应的动作:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
与现有技术相比,本发明针对太阳能发电***,采用符合《用户侧光伏电站在线检测***认证技术规范》规定的数据接口,可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制***等设备进行实时监测和控制,通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况,其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电***的完全可靠和稳定运行,方便远程异地维护、多人协同实现二次组态开发。
附图说明
图1为本发明监控***架构图。
图2为本发明监控***拓扑结构图。
图3为本发明智能信号采集总体架构图。
图4为本发明各线程模块关系图。
图5为本发明控制下发过程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明提供了一种基于B/S架构光伏发电监控方法与***,针对太阳能发电***的监控技术方案,可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制***等设备进行实时监测和控制,通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况,其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电***的完全可靠和稳定运行。
如图1和图2所示,本发明光伏发电***的监控***,包括:
数据采集***,对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集;其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***;
分类存储***,根据数据类型的不同,分类存储数据采集***所采集的数据,并传送至监控中心集中数据库,同时将这些数据提供给应用层;
数据处理***,包括服务层和应用层,其中:
服务层根据分类存储***的数据,提供:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务;
应用层根据分类存储***的数据,向服务层请求服务,以执行相应的动作:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
该监控***整体设计方案采用SOA(面向服务架构)设计思想,自下而上提供应用服务。下层应用不需关心上层应用的逻辑,只需提供本层应用的数据接口,所有交互由上层应用发起。采用SOA为监控***的分层应用提供很好的扩展性,也为本***外的其他应用提供了不同级别的数据服务和功能接口。
该监控***的核心应用是数据分类处理与分层应用,解决不同设备监测数据及应用的差异化需求,具体包括:实时数据与应用、周期采样数据与应用、事件数据与应用。其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***。
监控***的分类架构:
三类数据与应用基本都包括分类采集、分类存储、分类处理、分层应用四部分。
实时数据与应用
通过设备进行状态数据的实时性采集,采集的实时数据进行分类存储后,最后通过实时应用服务向运行人员提供状态监控,告警处理、实时数据显示等应用服务。
周期采样数据与应用
设备驱动层通过设备进行运行数据的周期性采集,采集的周期采样数据进行分类存储后,然后进行格式化规约处理,最后通过运行分析应用服务向技术管理人员和领导提供运行分析、健康预测、在线评估、在线预警、报表分析等服务。
事件数据与应用
当设备出现故障时,设备驱动层通过设备进行事件数据的触发性采集,采集的事件数据进行分类存储和解析处理后,最后通过远程诊断应用服务向检修人员提供远程诊断、查看事件历史等服务。
综合地,发电***内的设备(同时也是主要的数据采集设备)主要包括:
逆变器
接入目的:监测和控制
采集的基础数据:
累加参数:当前总功率、发电量(日、月、季度、年、总)、二氧化碳减排量(日、月、季度、年、总)、告警次数;
运行参数:直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据:逆变器厂商所提供的设备原生告警各异,***保证不遗漏任何一家厂商设备的任何一个原生告警。
控制的内容:开启、停止、参数设置/调整
通讯方式:RS485、RJ45
巡日***
接入目的:监测和控制
采集的基础数据:
状态位置:高度角、方位角等;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据:设备可提供的所有原生告警数据;
控制内容:开启、定位、停止
通讯方式:RS485
光伏阵列(光伏阵列温度测量仪)
接入目的:监测
采集的基础数据:温度
控制内容:无
通讯方式:RS485
视频
接入目的:监测和控制
采集的基础数据:影像
控制内容:
云台:放大、缩小、转向
枪机:放大、缩小
通讯方式:RJ45
气象监测仪
接入目的:监测
采集的基础数据:
状态位置:高度角、方位角等;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据:设备可提供的所的原生告警数据;
控制内容:开启、定位、停止
通讯方式:RS485
根据图2,为本发明监控***组网设计如下,组网架构主要包括一体化监控平台、监测设备、通讯设备、以及各***/设备的连接方式。所有监控设备统一接入INTERNET,对于没有提供RJ45接口的设备,使用RS485/232→TCP/IP转换器适配接入。平台和数据库集中部署于监控平台服务器,对平台的不同层(应用层、服务层、设备驱动层)或服务层中的不同服务亦可以根据需要进行分布式部署。平台的设备驱动层通过INTERNET采集各设备的监测信息并发送控制指令,各工作人员在PC机上通过INTERNET访问本平台。
由于平台的不同层(应用层、服务层、设备驱动层)或服务层中的不同服务均支持分布式的部署,因此,当由于监控设备太多而使得监控平台服务器性能无法满足使用要求时,可以将它们重新组合部署,尽可能地增加***的可扩展性,最大程度地保护业主的投资。
图3为本发明信号采集总体架构图,实现方法为:
①通过设备plugin接入各种类型设备。
②设备ADP收到plugin传入的信号,从规约库中查找特定的规约,规约匹配后进行数据解析
③设备ADP收到排他管理模块传入的任务执行命令,从规约库中查找规约进行消息封装,通过设备plugin发出报文。
④设备ADP在信号发送不成功时(超时或通信中断)进行重发,信号发送超时时间和重发次数在规约库中进行配置。对重发不成功的信号,给设备ADP发送数据发送失败消息。
⑤状态管理模块从设备ADP处接收到采集数据,判断该数据是否超过设定的阀值,若超过阀值则根据定义的告警等级生成数据超标告警,发送给警报管理模块。查看配置文件以确定是否对该数据进行缓存分析,若不进行缓存,则直接保存该数据于硬盘上。若需要对该数据进行分析,则保存该数据于内存中。待达到设定的时间窗时刻时,分析缓存中数据,若缓存中该类数据变化率超过设定值,则保存所有该类缓存数据,生成数据变化超限事件,通知任务管理模块变更采集策略;若数据变化率在设定范围内,则根据配置规则挖掘该缓存的一条数据(最大、最小、平均、概率值等)进行保存;清空缓存,进入下个时间窗。
⑥状态管理模块从设备ADP收到数据发送失败消息,则生成通信故障事件。
⑦状态管理模块从设备ADP收到规约报警和产生的超标报警发送给警报管理模块。
⑧警报管理模块从状态管理收到告警信息,查看相邻时间窗内是否有相同类型的告警,有则更新告警延续时间,没有则保存该告警信息。生成告警事件,通知任务管理模块进行采集策略变更。调用外部接口进行告警通知。
⑨任务管理模块采用多线程任务调度,任务配置文件对任务进行配置(任务执行方式:手动、自动、事件触发,任务的先后执行顺序)。对待执行任务设置执行任务队列,对排他管理服务拒绝的任务设置等待任务队列,采用单独的线程从两个队列中取得任务,发送给任务排他管理模块。
⑩任务排他管理模块收到任务任务管理发送的任务,检查该任务发送的设备是否已有任务在执行,若设备空闲,则下发任务给设备ADP,若设备忙,则给任务管理模块回复设备忙的消息。
图4为本发明所述的各线程模块关系图。
监控软件程序启动后,主线程首先对***进行初始化设置,然后创建数据采集线程进行循环数据采集。
图5为本发明所述的控制下发过程图。
用户通过操作本地监控计算机上的监控界面向现场设备发送定值设置、仪表对时、清零等命令时,为了尽快将命令下发到设备,主线程专门创建一个控制命令处理线程进行处理,此线程模块的主要工作是从监控界面的响应事件中获取控制命令,然后根据被控或***作对象组织成相应的报文下发命令。这种方式的控制命令响应速度较快。
本发明数据处理***架构如下:
1服务层:
1.1状态管理
***所有的设备信息的采集均通过状态管理进行处理,设备状态包括设备的运行状况、设备的各种参数的获取。对不同的设备,有不同的状态处理过程,既有***循环发送请求再由设备报送的,也有设备自动报送的。
设备管理除了进行状态信息的获取外,还负责设备实时状态的维持,从而为***中的各项处理提供相应的依据,比如,给用户发送一个控制指令时,首先由状态管理判断该设备目前所处的状态,一旦设备处于不适宜控制的时候,***将立即停止控制指令的发送,反馈给操作者并记录在***中。
1.2设备控制
设备控制用于控制设备控制指令的下达,并进行控制处理的组织。包括与状态管理交互,了解待控制设备是否处于适宜控制状态;与排他管理交互,通知排他管理锁定或解锁定某个设备等。
1.3排他管理
排他管理主要用于维持设备的虚拟锁。比如在一个设备被控制的过程中,***还没有收到设备的控制反馈前,***应不能对该设备进行任何操作。
1.4警报识别
警报识别用于识别设备的所有告警。它可以通过解析设备的报文,发现设备报送给***的告警,也可以通过自身的智能分析功能,来发现设备没有报送或者设备本身无法识别的报警,包括阈值告警和变化率告警。
阈值告警指当设备的某项参数达到某个值时,由***自动产生的告警;
变化率告警指当设备的某项参数的变化过快,超出预期时,由***自动发出的告警。
1.5任务管理
所有给设备发送的指令均由任务管理通知组织下达。根据指令的不同,任务也分为单次任务、批次任务和循环任务。单次任务只执行一次即告结束,批次任务将执行多次,达到指定的次数后结束;循环任务在***运行过程中永不结束,它通过设定的循环间隔定时执行。
1.6日志管理
在***中,所有的用户操作、***异常等信息都将通过日志管理功能被保存。在需要审计或分析问题时,日志将会提供很多的帮助。
2应用层
2.1运行监测
运行监测用于监测电站及设备的运行情况,从总体到局部依次有三个监测层次,分别是电站的整体运行监测、设备群监测、单设备监测。
2.1.1.电站运行监测
电站运行监测主要监测电站的总体运行情况,包括总体的设备运行情况、关注度高的数据、整体告警信息等。
总体的设备运行情况包括:
处于各种状态(运行、关机、故障等)中的设备数;
关注度高的数据包括:
逆变器的部分运行状态(如当前的实时总功率);
巡日***当前整体的位置(整***置的计算方式:假如接入***中的巡日装置有100件,其中98件是基本处于同一位置,另有2件处于其它位置,那么取98件的位置作为当前的整***置)。
体告警信息包括:
电站中所有的未消除的告警信息的列表,列表中展示告警的内容、告警的来源(设备原生、***判断)以及告警的产生时间等信息;
设备群(或单一设备)的运行总体状况。
电站运行监测的界面以图形、表格加文字说明的形式直观体现。
对于部分指标或参数,在界面中亦能以各种直观的图形来显示,比如可以以如下趋势图的方式来显示电站当日总功率的变化情况:
直观的图形显示方式包括:趋势图、饼图、直方图、仪表盘等。
2.1.2.设备群监测
设备群监测指同时监控一群设备,群的划分方式较为灵活,可以是某个种类的设备,如将所有的逆变器划分为一个群,也可以是某个品牌的某种设备,如将所有SMA的逆变器划分为一个群。
群设备监测的内容包括群设备当前的总体运行情况、关注度高的数据以及群中所有设备的告警数据。
内容的展示方式同样丰富,既有直观的图形展示,包括实物图、趋势图、饼图、直方图、仪表盘、表格、文字等。
2.1.3.单设备监测
单设备监测指监测特定的一个设备的运行情况,监测的内容包括:该设备当前的状态、该设备所有的运行参数以及所有的衍生参数、该设备当前所有待处理的告警等。
2.2.远程控制
在运行监测界面,通过点击待控制设备的图标,即可调出设备的远程控制菜单。选择或输入的控制内容后,指令将立即传递给需控制的设备,基本可以达到实时控制。
2.3.警报通知
告警通知向使用者提供故障设备的告警以及设备在故障前的预警功能。告警方式包括:
A、监控界面集中告警
B、手机短信告警
告警具有智能化特点,能够根据设备的拓扑关系,分辨告警信息的真伪,亦能忽略维修中的设备的告警,同时还可以通过***自身的判断来识别出设备本身未能发现的告警。
在所有的监测界面,都可接收、展示设备的告警信息,对应于三个层次的监测界面,在电站运行监测中可接收、展示所有设备的告警,在设备群监测界面可接收、展示这一群设备的所有的告警,在单设备监测界面,可接收、展示这一设备的所有的告警信息。
当有设备告警产生时,界面中的设备图标显示将区别于正常设备图标的显示,并且在设备右下脚将出现一个不停闪烁的警铃,并发出警报的声音。
如果开启手机短信告警,一旦有告警产生,关联的手机即可马上接收到。关联的手机可以设置一个或多个。
告警通知同视频***进行紧密结合,当告警详细信息展示界面,***能自动定位到对应的视频设备来显示其图像信息。
2.4.视频监控
视频监控功能能够展示实时的视频内容,从而实现“遥视”。视频监控可以单独使用,即选择某个视频设备后,展示选定视频设备传输过来的视频影像;同时,视频监控亦和运行监测、警报通知进行紧密结合,在单设备监测界面和警报通知信息的查看界面,亦同时显示该设备的实时视频影像。
视频监控还可控制视频设备,从而实现视频拍摄方向的调整、视频的放大、缩小。
2.5.分析诊断
分析诊断功能向使用者提供设备的故障分析功能,具体包括比对分析、专家分析。
比对分析是指通过多个设备的运行数据的比较来发现问题,比如将两台逆变器的日发电量进行对比发现,如果有一台逆变器的发电量总是比另外一台低,那么我们就可以认为发电量低的这一台逆变器效率低下或疑似故障,借此也可以用来判断逆变器的好坏。
专家分析指在***中嵌入厂商提供的一些专业诊断工具。***能够无缝集成这些诊断工具,并能为其提供其诊断所需要数据,并将结果以直观的方式展示给使用者。
当然,除了以上提到的两种故障分析功能外,***还能提供故障诊断的辅助信息,包括故障前后的各项数据及变化情况(故障录波),能够帮助故障分析人员尽快定位问题的出处和原因,减少故障查找和维修的周期。
2.6.综合查询
综合查询功能为使用者提供各种数据的自定义查询,可查询的信息包括***中所有的存储数据,查询的条件使用可以方便的选择和自定义。查询的结果既可以表格的方式展现,亦能图形的方式直观体现,还可以表格+图形的方式综合显示。
2.7.统计报表
统计报表功能可为管理人员提供必要的报表,根据报表的不同,***自动按照报表的功能及需要,按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的报表,所有的报表均可以导出成使用者非常习惯使用的EXCEL或者通过连接的打印机进行打印,打印出的格式和内容与看到的格式和内容完全一致。
2.8.设备管理
通过设备管理,使用者可以建立电站所有设备的台帐,从而实现了设备台帐管理的信息化。
除了设备本身的信息外,使用者还可以为设备进行标识(命名或编号),以帮助使用者在各种设备展示界面中能够方便地定位到识别设备。
2.9.***管理
***管理中包括用户管理、角色管理、权限管理。能够添加、修改、删除***用户,能够定义每个用户的角色,亦能为每个用户或每种角色分配***各种功能的使用权限。
综上,本发明的监控方法主要包括如下步骤:
一种光伏发电***的监控方法,包括如下步骤:
步骤1,数据分类采集;主要对接入的光伏组串(光伏组件温度监测仪),汇流箱,逆变器(通过逆变器检测汇流情况),环境监测仪等设备,分别进行实时数据采集,周期采样数据采集,事件数据采集。实时数据采集主要针对设备进行状态数据。周期采样是对设备进行运行数据段周期性采集。而事件数据的擦剂主要针对设备故障时设备进行事件数据的触发性采集。采集到的数据将发送给分类存储模块。
步骤2,分类存储;主要将步骤1中发送过来的数据,按照实时,周期性,事件三个不同的类型在实时数据内存存储区中存储,并将数据写书监控中心集中数据库。同时将这些数据提供给上层应用处理。
步骤3,提供服务;通过步骤2传来的数据,***为用户提供了,状态管理服务,设备控制服务,排他服务,警报识别服务,任务管理服务和日志管理服务。上层应用调用服务,获取实时数据内存存储区的内容和下发控制指令。
步骤4,分类应用;利用步骤2的数据和步骤3的服务,向用户提供运行监测,远程控制,警报通知,视频监控,分析诊断,综合查询,统计报表和设备管理功能。用户选择功能,应用层向服务层请求服务并获得数据,然后将数据展示给用户或者响应用户的处理。
Claims (9)
1.一种光伏发电***的监控方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,数据分类采集
对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集;其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***;
步骤2,分类存储
将步骤1中发送过来的数据,按照实时、周期性和事件三个不同的类型在存储区中存储,并传送至监控中心集中数据库,同时将这些数据提供给分类应用处理;
步骤3,提供服务
根据步骤2的数据,进行如下服务:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务;
步骤4,分类应用
利用步骤2提供的数据和步骤3进行的服务,进行:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
2.根据权利要求1所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,所述步骤3中:
状态管理服务:
***的设备数据的采集均通过状态管理进行处理,设备状态包括设备的运行状况以及设备的各种参数数据;对不同的设备,有不同的状态处理过程,通过循环发送请求由设备报送,或由设备自动报送;
状态管理服务同时还负责设备实时状态的维持,从而为***中的各项处理提供相应的依据;
设备控制服务:
设备控制用于控制设备控制指令的下达,并进行控制处理的组织,包括与状态管理交互,了解待控制设备是否处于适宜控制状态;以及与排他管理交互,通知排他管理锁定或解锁定某个设备;
排他管理服务:
排他管理用于维持设备的虚拟锁;
警报识别服务:
警报识别用于识别设备的所有告警;
任务管理服务:
通知组织下达所有给设备发送的指令;
日志管理服务:
保存所有的用户操作以及***异常信息。
3.根据权利要求2所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,所述状态管理服务中,向设备发送一个控制指令时,首先由状态管理判断该设备目前所处的状态,如果该设备处于不适宜控制的时候,则立即停止控制指令的发送,同时反馈给操作者并记录在***中;
所述排他管理服务中,在一个设备被控制的过程中,收到设备的控制反馈前,不能对该设备进行任何操作;
所述警报识别服务中,通过解析设备的数据,发现由设备报送的告警,或者对设备的数据进行分析,主动发现设备没有报送或者设备本身无法识别的报警;
所述任务管理服务中,根据指令的不同,将任务分为单次任务、批次任务和循环任务;单次任务只执行一次即告结束,批次任务将执行多次,达到指定的次数后结束;循环任务在***运行过程中永不结束,它通过设定的循环间隔定时执行。
4.根据权利要求2或3所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,所述告警包括阈值告警和变化率告警,阈值告警指当设备的某项参数达到某个值时所产生的告警;变化率告警指当设备的某项参数的变化过快,超出预期时所发出的告警。
5.根据权利要求1所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,根据所需要进行的步骤4中的动作,向步骤3中请求相应的服务并获得数据,然后将数据展示并响应处理。
6.根据权利要求1所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,所述步骤4中:
运行监测:
用于监测发电***及其设备的运行情况,从总体到局部依次有三个监测层次,分别是整体运行监测、设备群监测、单设备监测;
远程控制:
在远程通过网络将指令下达至需控制的设备;
警报通知:
向使用者提供故障设备的告警以及设备在故障前的预警功能,告警方式包括监控界面集中告警和手机短信告警;
视频监控:
展示实时的视频内容,单独使用或与运行监测、警报通知结合运行;
分析诊断:
向使用者提供设备的故障分析功能,包括比对分析和专家分析,
比对分析是指通过多个设备的运行数据的比较来发现问题;
专家分析指在利用嵌入的专业诊断工具来发现问题;
综合查询:
为使用者提供各种数据的自定义查询,可查询的信息包括***中所有的存储数据,查询的结果以表格的方式展现,或以图形的方式直观体现,或以表格+图形的方式综合显示;
统计报表:
为管理人员提供必要的报表;
设备管理:
用于建立所有设备的台帐,实现设备台帐管理的信息化。
7.根据权利要求6所述光伏发电***的监控方法,其特征在于,所述整体运行监测主要监测电站的总体运行情况,包括总体的设备运行情况、关注度高的数据以及整体告警信息;所述设备群监测指同时监控一群设备,群的划分方式包括按种类或按品牌,监测内容包括群设备当前的总体运行情况、关注度高的数据以及群中所有设备的告警数据;单设备监测指监测特定的一个设备的运行情况,监测的内容包括:该设备当前的状态、该设备所有的运行参数以及所有的衍生参数、该设备当前所有待处理的告警。
8.一种光伏发电***的监控***,其特征在于,包括:
数据采集***,对***内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集;其中,实时数据是设备正常运行状态时的数据,周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据,事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据;所采集数据均发送至分类存储***;
分类存储***,根据数据类型的不同,分类存储数据采集***所采集的数据,并传送至监控中心集中数据库,同时将这些数据提供给应用层;
数据处理***,包括服务层和应用层,其中:
服务层根据分类存储***的数据,提供:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务;
应用层根据分类存储***的数据,向服务层请求服务,以执行相应的动作:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
9.根据权利要求8所述光伏发电***的监控***,其特征在于,所述数据采集***包括逆变器、巡日***、光伏阵列、视频设备以及气象监测仪,其中:
逆变器提供的数据包括:
累加参数:当前总功率、设定时间段内的发电量、设定时间段内的二氧化碳减排量、告警次数;
运行参数:直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据;
巡日***提供的数据包括:
状态位置:高度角、方位角;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据:设备可提供的所有原生告警数据;
光伏阵列即光伏阵列温度测量仪,其提供的数据为温度;
视频设备提供的数据为影像
气象监测仪提供的数据包括:
状态位置:高度角、方位角;
运行状态:运行、关闭、待机;
告警数据。
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