CN105373087A - 一种太阳能光伏电站的监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏电站的监控方法，包括以下步骤：步骤一，现场信号检测：采用蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块分别对现场信号进行检测；步骤二，信号采集与前期处理：采用一体化信号汇集器进行现场信号采集及前期处理；步骤三，数据融合与性能评估；步骤四，现场数据传输及故障报警；步骤五，数据无线远传及接收。本发明将多传感器信息融合技术应用于太阳能光伏电站监控中，提高了数据采集的准确性和实效性，增强了太阳能光伏电站监控系统的抗干扰能力，提高了检测信息的可信度和可靠性。

Description

一种太阳能光伏电站的监控方法

技术领域

本发明涉及一种监控方法，尤其是涉及一种太阳能光伏电站的监控方法。

背景技术

由于传统能源的日益枯竭和当今社会对电能质量的提高，可再生资源的开发和利用得到了越来越多的重视。太阳能资源有着无污染、储量大的特点，多种形式的太阳能开发己得到了利用，其中光伏发电成为了解决社会能源和环境危机的重要突破方向，代表了未来能源利用的发展趋势。

太阳能光伏电站主要应用于远离公共电网的无电、少电地区和一些特殊场所，由于偏远地区的工作环境比较恶劣，不适合派技术人员或者工作人员长期职守，所以太阳能光伏电站大部分是在无人职守的状态下进行；另外，同一地区光伏电站的站点分布不均匀，也迫切需要集中监控和管理，所以实现对太阳能光伏发电站的远程监控具有十分重要的意义。现有监控方法由于成本、稳定性、系统可靠性、可拓展性等方面的原因，无法满足高性能和高效能的指标要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能光伏电站的监控方法，将多传感器信息融合技术应用于光伏电站监控中，大大提高了光伏发电的性能指标和效能指标。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，现场信号检测：采用蓄电池电压电流检测模块对蓄电池的电压和电流进行实时检测，采用并网电流检测模块对光伏并网逆变器的漏电流进行实时检测，采用电网电压检测模块对交流电网的电压进行实时检测，采用逆变器功率检测模块对所述光伏并网逆变器的功率进行实时检测，采用温度传感器对太阳能光伏电站的环境温度和布设在所述太阳能光伏电站的PV组件的温度进行实时检测，采用风力传感器对所述太阳能光伏电站的现场风速和风向进行实时检测，采用安装在太阳能双轴跟踪系统上的方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块分别对太阳的方位角、俯仰角和光照强度进行实时检测；所述蓄电池电压电流检测模块与所述蓄电池相接，所述并网电流检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述电网电压检测模块与所述交流电网相接，所述逆变器功率检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述蓄电池、光伏并网逆变器、温度传感器、风力传感器和太阳能双轴跟踪系统均安装在所述太阳能光伏电站现场，所述太阳能光伏电站现场还安装有现场信号采集器；

步骤二，信号采集与前期处理：采用一体化信号汇集器对所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块检测到的信号进行采集，并对采集到的信号分别进行放大、滤波、非线性补偿和模数转换等前期处理，所述一体化信号汇集器将经所述前期处理后的信号通过信号隔离电路传输给数据融合处理器；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器均为所述现场信号采集器的组成部分，所述现场信号采集器还包括壳体、接口电路以及分别与所述数据融合处理器相接的存储器模块和性能评估模块；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路、数据融合处理器、接口电路、存储器模块和性能评估模块均安装在所述壳体内，所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块均与所述一体化信号汇集器相接，所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器依次相接；

步骤三，数据融合与性能评估：所述数据融合处理器调用预先存储在所述存储器模块中的数据融合算法对所述信号隔离电路传输过来的信号进行特征提取和综合分析，然后通过调用所述性能评估模块中存储的性能评估方法和评估指标对所述太阳能光伏电站的运行情况进行综合性能评估，获得评估结果；

步骤四，现场数据传输及故障报警：所述数据融合处理器将所述评估结果通过所述接口电路传输给布设在所述太阳能光伏电站内的站内监控PC机，所述站内监控PC机对所述评估结果进行判断，若结果不正常，则驱动与其相接的报警单元发出报警信号，以通知维护人员到现场进行维修；所述接口电路分别与所述数据融合处理器和站内监控PC机相接；

步骤五，数据无线远传及接收：所述站内监控PC机通过第一GPRS模块将所述评估结果通过GPRS无线网络发送至第二GPRS模块，布设在远程监控中心的监控中心PC机通过所述第二GPRS模块接收所述评估结果，并通过显示器将现场检测到的数据实时显示出来，以供监控人员参考；所述站内监控PC机与第一GPRS模块相接，所述监控中心PC机与所述第二GPRS模块相接，所述第一GPRS模块和第二GPRS模块通过所述GPRS无线网络无线连接。

上述一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征是：所述数据融合算法为神经网络信息融合算法。

上述一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征是：所述数据融合处理器为TI公司的TMS320F2812芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点：方法合理，使用简便；将多传感器信息融合技术应用于太阳能光伏电站监控中，提高了数据采集的准确性和实效性，增强了太阳能光伏电站监控系统的抗干扰能力，提高了检测信息的可信度和可靠性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括以下步骤：步骤一，现场信号检测：采用蓄电池电压电流检测模块对蓄电池的电压和电流进行实时检测，采用并网电流检测模块对光伏并网逆变器的漏电流进行实时检测，采用电网电压检测模块对交流电网的电压进行实时检测，采用逆变器功率检测模块对所述光伏并网逆变器的功率进行实时检测，采用温度传感器对太阳能光伏电站的环境温度和布设在所述太阳能光伏电站的PV组件的温度进行实时检测，采用风力传感器对所述太阳能光伏电站的现场风速和风向进行实时检测，采用安装在太阳能双轴跟踪系统上的方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块分别对太阳的方位角、俯仰角和光照强度进行实时检测；所述蓄电池电压电流检测模块与所述蓄电池相接，所述并网电流检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述电网电压检测模块与所述交流电网相接，所述逆变器功率检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述蓄电池、光伏并网逆变器、温度传感器、风力传感器和太阳能双轴跟踪系统均安装在所述太阳能光伏电站现场，所述太阳能光伏电站现场还安装有现场信号采集器；

步骤二，信号采集与前期处理：采用一体化信号汇集器对所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块检测到的信号进行采集，并对采集到的信号分别进行放大、滤波、非线性补偿和模数转换等前期处理，所述一体化信号汇集器将经所述前期处理后的信号通过信号隔离电路传输给数据融合处理器；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器均为所述现场信号采集器的组成部分，所述现场信号采集器还包括壳体、接口电路以及分别与所述数据融合处理器相接的存储器模块和性能评估模块；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路、数据融合处理器、接口电路、存储器模块和性能评估模块均安装在所述壳体内，所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块均与所述一体化信号汇集器相接，所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器依次相接；

步骤三，数据融合与性能评估：所述数据融合处理器调用预先存储在所述存储器模块中的数据融合算法对所述信号隔离电路传输过来的信号进行特征提取和综合分析，然后通过调用所述性能评估模块中存储的性能评估方法和评估指标对所述太阳能光伏电站的运行情况进行综合性能评估，获得评估结果；

步骤四，现场数据传输及故障报警：所述数据融合处理器将所述评估结果通过所述接口电路传输给布设在所述太阳能光伏电站内的站内监控PC机，所述站内监控PC机对所述评估结果进行判断，若结果不正常，则驱动与其相接的报警单元发出报警信号，以通知维护人员到现场进行维修；所述接口电路分别与所述数据融合处理器和站内监控PC机相接；

步骤五，数据无线远传及接收：所述站内监控PC机通过第一GPRS模块将所述评估结果通过GPRS无线网络发送至第二GPRS模块，布设在远程监控中心的监控中心PC机通过所述第二GPRS模块接收所述评估结果，并通过显示器将现场检测到的数据实时显示出来，以供监控人员参考；所述站内监控PC机与第一GPRS模块相接，所述监控中心PC机与所述第二GPRS模块相接，所述第一GPRS模块和第二GPRS模块通过所述GPRS无线网络无线连接。

本实施例中，所述数据融合算法为神经网络信息融合算法。

本实施例中，所述数据融合处理器为TI公司的TMS320F2812芯片。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，现场信号检测：采用蓄电池电压电流检测模块对蓄电池的电压和电流进行实时检测，采用并网电流检测模块对光伏并网逆变器的漏电流进行实时检测，采用电网电压检测模块对交流电网的电压进行实时检测，采用逆变器功率检测模块对所述光伏并网逆变器的功率进行实时检测，采用温度传感器对太阳能光伏电站的环境温度和布设在所述太阳能光伏电站的PV组件的温度进行实时检测，采用风力传感器对所述太阳能光伏电站的现场风速和风向进行实时检测，采用安装在太阳能双轴跟踪系统上的方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块分别对太阳的方位角、俯仰角和光照强度进行实时检测；所述蓄电池电压电流检测模块与所述蓄电池相接，所述并网电流检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述电网电压检测模块与所述交流电网相接，所述逆变器功率检测模块与所述光伏并网逆变器相接，所述蓄电池、光伏并网逆变器、温度传感器、风力传感器和太阳能双轴跟踪系统均安装在所述太阳能光伏电站现场，所述太阳能光伏电站现场还安装有现场信号采集器；

步骤二，信号采集与前期处理：采用一体化信号汇集器对所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块检测到的信号进行采集，并对采集到的信号分别进行放大、滤波、非线性补偿和模数转换等前期处理，所述一体化信号汇集器将经所述前期处理后的信号通过信号隔离电路传输给数据融合处理器；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器均为所述现场信号采集器的组成部分，所述现场信号采集器还包括壳体、接口电路以及分别与所述数据融合处理器相接的存储器模块和性能评估模块；所述一体化信号汇集器、信号隔离电路、数据融合处理器、接口电路、存储器模块和性能评估模块均安装在所述壳体内，所述蓄电池电压电流检测模块、并网电流检测模块、电网电压检测模块、逆变器功率检测模块、温度传感器、风力传感器、方位角监测模块、俯仰角监测模块和光照强度监测模块均与所述一体化信号汇集器相接，所述一体化信号汇集器、信号隔离电路和数据融合处理器依次相接；

步骤三，数据融合与性能评估：所述数据融合处理器调用预先存储在所述存储器模块中的数据融合算法对所述信号隔离电路传输过来的信号进行特征提取和综合分析，然后通过调用所述性能评估模块中存储的性能评估方法和评估指标对所述太阳能光伏电站的运行情况进行综合性能评估，获得评估结果；

步骤四，现场数据传输及故障报警：所述数据融合处理器将所述评估结果通过所述接口电路传输给布设在所述太阳能光伏电站内的站内监控PC机，所述站内监控PC机对所述评估结果进行判断，若结果不正常，则驱动与其相接的报警单元发出报警信号，以通知维护人员到现场进行维修；所述接口电路分别与所述数据融合处理器和站内监控PC机相接；

步骤五，数据无线远传及接收：所述站内监控PC机通过第一GPRS模块将所述评估结果通过GPRS无线网络发送至第二GPRS模块，布设在远程监控中心的监控中心PC机通过所述第二GPRS模块接收所述评估结果，并通过显示器将现场检测到的数据实时显示出来，以供监控人员参考；所述站内监控PC机与第一GPRS模块相接，所述监控中心PC机与所述第二GPRS模块相接，所述第一GPRS模块和第二GPRS模块通过所述GPRS无线网络无线连接。

2.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征在于：所述数据融合算法为神经网络信息融合算法。

3.按照权利要求1或2所述的一种太阳能光伏电站的监控方法，其特征在于：所述数据融合处理器为TI公司的TMS320F2812芯片。