CN111427930A - 一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备。***包括数据接入层、数据资源层、服务支撑层以及应用层；数据接入层用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及通讯点表对数据项，对设备数据进行解析和关联；数据资源层用于对关联后的设备数据进行整合并储存；服务支撑层用于为整合后的设备数据提供计算分析服务，应用层用于根据计算分析服务得到的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。本发明根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，实现对多种不同设备的数据进行整合以及集中管理，提高了监测管理平台对不同厂家和设备的适用性，减少因需要采集不同厂家设备所带来的时间成本以及人力成本。

Description

一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备
技术领域
本发明涉及光伏储能微电网技术领域，尤其涉及一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备。
背景技术
目前，微网已经广泛应用在电力***中，微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电***。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。低压光伏储能微网是微网的一种常见形式，与集中式光伏发电站以及储能电站相比，低压光伏储能微网多建设与用户侧，具有安装地点分散、监控性差等特点，另外任设备自发运行，相当于为电网接入了扰动电源，对电能质量造成影响。用户侧光伏和储能设备在市场上存在多个供应厂家，每家厂家对于规约的应用、点表的配置都存在差异，另外每个厂家提供的监控平台数据也互不相通。
综上所述，现有技术中低压光伏储能微网中不同设备的监测平台数据互不相通，导致无法对设备进行集中管理的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备，用于解决现有技术中低压光伏储能微网中不同设备的监测平台数据互不相通，导致无法对设备进行集中管理的技术问题。
本发明提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，包括数据接入层、数据资源层、服务支撑层以及应用层；
所述数据接入层用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层中；
所述数据资源层用于接收数据接入层传输来的关联后的设备数据，对关联后的设备数据进行整合并储存；
所述服务支撑层用于提取数据资源层中储存的整合后的设备数据，为整合后的设备数据提供计算分析服务，将计算分析服务得到的结果传输至应用层；
所述应用层用于提供管理应用，管理应用用于根据计算分析服务得到的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
优选的，***还包括展示层，展示层用于对应用层的管理应用进行可视化。
优选的，低压光伏储能微网的设备数据包括光伏设备数据和储能设备数据。
优选的，数据接入层具体用于采集光伏设备数据和储能设备数据，根据设备厂家提供的通讯点表对数据项对光伏设备数据和储能设备数据进行解析，将解析好的光伏设备数据和储能设备数据与对应的设备编号进行关联。
优选的，数据资源层还包括有历史数据库和实时数据库，历史数据库用于储存历史的整合后的设备数据，实时数据库用于储存实时的整合后的设备数据。
优选的，服务支撑层提供计算分析服务包括有：分布式并行计算、流失计算、图计算以及数据分析挖掘。
优选的，应用层提供的管理应用包括有光伏管理应用以及储能管理应用；光伏管理应用包括光伏设备监测、光伏设备告警监测、光伏设备运行曲线分析；储能管理应用包括储能设备监测、储能设备告警监测、储能设备运行曲线分析。
优选的，数据接入层包括数据采集层、临时储存层以及数据处理层；
所述数据采集层用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；
所述临时储存层用于临时储存采集到的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；
所述数据处理层用于提取临时储存层的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层中。
一种低压光伏储能微网设备监测管理方法，包括以下步骤：
采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联；
将关联后的设备数据进行解析并整合，得到整合后的设备数据，将整合后的设备数据进行储存；
提取储存的整合后的设备数据，对整合后的设备数据进行计算分析，得到计算分析的结果；
根据计算分析服务的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
一种低压光伏储能微网设备监测管理设备，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种低压光伏储能微网设备监测管理方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明实施例中根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，可对多种不同设备进行通讯，实现对多种不同设备的数据整合以及集中管理，提高了管理平台对不同厂家和设备的适用性，减少因需要采集不同厂家设备所带来的采集成本。并且，本发明实施例采用分层设计，通过数据资源层分离数据的采集和处理，降低数据处理过程中的耦合，并且各个层次相对独立，支持分布式部署，提高了运维的效率和自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备的***结构图。
图2为本发明实施例提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备的方法流程图。
图3为本发明实施例提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备的设备框架图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备，用于解决现有技术中低压光伏储能微网中不同设备的监测平台数据互不相通，导致无法对设备进行集中管理的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***、方法及设备的***结构图。
本发明实施例提供的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，包括数据接入层1、数据资源层2、服务支撑层3以及应用层4；
所述数据接入层1用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层2中；
需要进一步说明的是，数据接入层1采用适配多种通讯规约的数据采集平台，根据光伏设备数据通讯和储能设备数据通讯所采用的规约和点表对数据采集平台进行配置，完成数据采集后，根据规约和点表对设备数据进行解析，对解析后的设备数据进行关联。数据接入层1可对多种不同的规约和点表同时进行通讯，提高采集平台对不同厂家和设备的适用性。
所述数据资源层2用于接收数据接入层1传输来的关联后的设备数据，对关联后的设备数据进行整合并储存；
需要进一步说明的是，数据资源层2根据***的库表结构需求数据对数据进行整合，从采集到的设备数据中提取所需数据要的设备(可根据设备类型、数据类型等进行提取)，整合成符合***结构的数据表并进行储存，以便后期进行调用。
所述服务支撑层3用于提取数据资源层2中储存的整合后的设备数据，为整合后的设备数据提供计算分析服务，将计算分析服务得到的结果传输至应用层4；
需要进一步说明的是，服务支撑层3提供各类支撑服务和工具，通过计算分析服务实现数据的及时计算，并且可根据需求选择计算分析技术完成数据的计算分析过程。
所述应用层4用于提供管理应用6，管理应用6用于根据计算分析服务得到的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
需要进一步说明的是，应用层4中的管理应用6通过计算分析服务得到的结果即可对设备数据进行监测管理。常用的告警监测通过直接读取计算分析服务得到的告警事件数据；或者通过***设置数值阈值，再与采集到的设备数据进行比对。***从服务支撑层3中提取历史数据，根据历史数据绘制曲线，再根据曲线与计算分析服务得到的结果进行对比，得出相设备的检测结果，如总发电量，发电量峰谷时间等。
作为一个优选的实施例，***还包括展示层5，展示层5用于对应用层4的管理应用6进行可视化，通过展示层5对管理应用6进行可视化方便工作人员进行操控，展示层5具体用于对管理应用6在Web端以及移动端进行可视化，在对Web端进行可视化时，Web端采用B/S架构，B/S(Browser/Server)架构也被称为浏览器/服务器体系结构，B/S结构能够进行信息分布式处理，有效降低资源成本，提高设计的***性能，并且B/S架构是有更广的应用范围，在处理模式上大大简化了客户端，用户只需安装浏览器即可，而将应用逻辑集中在服务器和中间件上，可以提高数据处理性能。
作为一个优选的实施例，低压光伏储能微网的设备数据包括光伏设备数据和储能设备数据。
作为一个优选的实施例，数据接入层1具体用于采集光伏设备数据和储能设备数据，根据设备厂家提供的通讯点表对数据项对光伏设备数据和储能设备数据进行解析，将解析好的光伏设备数据和储能设备数据与对应的设备编号进行关联，将光伏设备数据和储能设备数据与对应的设备编号进行关联，有利于在发生故障时，维修人员可知悉发生故障的设备具体为哪一个设备，在进行设备数据关联的过程中，也可通过将设备数据与相应设备的ID进行关联。
作为一个优选的实施例，数据资源层2还包括有历史数据库201和实时数据库202，历史数据库201用于储存历史的整合后的设备数据，实时数据库202用于储存实时的整合后的设备数据。通过设置历史数据库201和实时数据库202将采集到的数据分隔开，有利于提高实时处理过程中对数据处理的速度。
作为一个优选的实施例，服务支撑层3提供计算分析服务包括有：分布式并行计算、流失计算、图计算以及数据分析挖掘。数据挖掘分析采用的算法包括有神经网络法、遗传算法、决策树法等，在数据量过大时直接进行数据分析挖掘，减少计算量。
作为一个优选的实施例，应用层4提供的管理应用6包括有光伏管理应用601以及储能管理应用602；光伏管理应用601包括光伏设备监测、光伏设备告警监测、光伏设备运行曲线分析；储能管理应用602包括储能设备监测、储能设备告警监测、储能设备运行曲线分析。
作为一个优选的实施例，数据接入层1包括数据采集层101、临时储存层102以及数据处理层103；数据采集层101用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；临时储存层102用于临时储存采集到的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；数据处理层103用于提取临时储存层102的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层2中。
如图2所示，一种低压光伏储能微网设备监测管理方法，包括以下步骤：
采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联；
将关联后的设备数据进行解析并整合，得到整合后的设备数据，将整合后的设备数据进行储存；
提取储存的整合后的设备数据，对整合后的设备数据进行计算分析，得到计算分析的结果；
根据计算分析服务的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
如图3所示，一种低压光伏储能微网设备监测管理设备30，所述设备包括处理器300以及存储器301；
所述存储器301用于存储程序代码302，并将所述程序代码302传输给所述处理器；
所述处理器300用于根据所述程序代码302中的指令执行上述的一种低压光伏储能微网设备监测管理方法中的步骤。
示例性的，所述计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器301中，并由所述处理器300执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序302在所述终端设备30中的执行过程。
所述终端设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备30的示例，并不构成对终端设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元，例如终端设备30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备，例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，包括数据接入层、数据资源层、服务支撑层以及应用层；
所述数据接入层用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层中；
所述数据资源层用于接收数据接入层传输来的关联后的设备数据，对关联后的设备数据进行整合并储存；
所述服务支撑层用于提取数据资源层中储存的整合后的设备数据，为整合后的设备数据提供计算分析服务，将计算分析服务得到的结果传输至应用层；
所述应用层用于提供管理应用，管理应用用于根据计算分析服务得到的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
2.根据权利要求1所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，***还包括展示层，展示层用于对应用层的管理应用进行可视化。
3.根据权利要求2所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，低压光伏储能微网的设备数据包括光伏设备数据和储能设备数据。
4.根据权利要求3所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，数据接入层具体用于采集光伏设备数据和储能设备数据以及设备厂家提供的设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对光伏设备数据和储能设备数据进行解析，将解析好的光伏设备数据和储能设备数据与对应的设备编号进行关联。
5.根据权利要求4所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，数据资源层还包括有历史数据库和实时数据库，历史数据库用于储存历史的整合后的设备数据，实时数据库用于储存实时的整合后的设备数据。
6.根据权利要求5所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，服务支撑层提供计算分析服务包括有：分布式并行计算、流失计算、图计算以及数据分析挖掘。
7.根据权利要求6所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，应用层提供的管理应用包括有光伏管理应用以及储能管理应用；光伏管理应用包括光伏设备监测、光伏设备告警监测、光伏设备运行曲线分析；储能管理应用包括储能设备监测、储能设备告警监测、储能设备运行曲线分析。
8.根据权利要求7所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理***，其特征在于，数据接入层包括数据采集层、临时储存层以及数据处理层；
所述数据采集层用于采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；
所述临时储存层用于临时储存采集到的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项；
所述数据处理层用于提取临时储存层的低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联，将关联后的设备数据传输至数据资源层中。
9.一种低压光伏储能微网设备监测管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集低压光伏储能微网的设备数据以及设备的通讯点表对数据项，根据设备的通讯点表对数据项对设备数据进行解析和关联；
将关联后的设备数据进行解析并整合，得到整合后的设备数据，将整合后的设备数据进行储存；
提取储存的整合后的设备数据，对整合后的设备数据进行计算分析，得到计算分析的结果；
根据计算分析服务的结果对低压光伏储能微网的设备进行管理。
10.一种低压光伏储能微网设备监测管理设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求9中所述的一种低压光伏储能微网设备监测管理方法。
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