CN109245305A - 一种光伏电站自动预警云平台及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电站自动预警云平台及系统，云平台包括：通信管理模块，用于接收至少一个采集器发送的数据，并存入第一数据库；数据库中间件模块，用于从第一数据库获取实时数据，并入库到第二数据库；云服务主模块，用于从第一数据库获取实时数据，根据实时数据进行显示、计算以及解析，并将状态结果发送给第二数据库以写入报表；其中：云服务主模块包括逆变器检测单元，用于监测逆变器的遥测数据、遥信数据，并针对同气候类型的光伏电站的环境检测仪取到的辐射和逆变器的发电功率的转化值做分析，并对发电功率明显低于日照水平的逆变器进行标记。本发明由于采用了云部署设计，使得少量运维人员可以在办公室监控更多的光伏电站。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏电站自动预警云平台及系统。
背景技术
现有光伏电站监控大都以电站本地的集中监控为主，通常采用若干个分离的测控装置，用RS-485接口从硬件处，以Modbus协议读取数据。各个测控作为子站，将数据转化为IEC-104协议的格式，并将自身作为子站，接入交换机，接受本地监控主站的数据请求。数据进入主站后，再经过解析展示在继电保护厂家的SCADA界面上。
发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下缺陷：
一、数据来源分散，无法集中，需要人值守:传统的电站监控系统中可整合一定的异常预警能力，但由于样本仅有本站，预警不灵活，数据由于孤立，价值不大，且需要人值守。
二、设备采购和接入成本高：对于本地监控，必须要购买各个设备的测控和交换机，并且为了保证测控和本地监控对接可靠性，需要专门找厂家上门联调。
发明内容
本发明实施例提出一种光伏电站自动预警云平台及系统，基于云部署设计，使得少量运维人员可以监控更多的光伏电站，并可以对上云的数据进行对比分析，利用数据积累优化电站运维，降低了设备采购和接入成本。
本发明实施例提供了一种光伏电站自动预警云平台，包括：
通信管理模块，用于接收至少一个采集器发送的数据，并将所述数据根据预定的规则存入第一数据库；其中，所述数据包括由各个采集器采集到的相连接的光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据包括各个光伏电站的逆变器的遥测数据、遥信数据以及发电功率；
数据库中间件模块，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，并将所述实时数据入库到第二数据库的历史数据表中，以作为历史数据；
云服务主模块，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，根据所述实时数据进行显示、计算以及解析，并将计算以及解析生成的光伏电站的状态结果发送给所述第二数据库以写入报表，以及从所述第二数据库读取历史数据，并根据实时数据以及历史数据进行对比分析；其中：
所述云服务主模块包括逆变器检测单元，用于监测所述逆变器的所有遥测数据、遥信数据，并针对同气候类型的光伏电站的环境检测仪取到的辐射和逆变器的发电功率的转化值做分析，并对发电功率明显低于日照水平的逆变器进行标记，并发出警告。
优选地，所述采集器发送的数据还包括被采集的光伏电站的ID以及采集器所在的采集点的外部名称；
则所述通信管理模块具体用于，将采集到的实时数据以所述外部名称为索引入库到第一数据库中；
所述数据库中间件模块具体用于，对于接收到的实时数据，根据其外部名称进行规则解析，入库到对应第二数据库的历史数据表中；其中，当所述第二数据库不存在与所述外部名称对应的历史数据表时，则自动创建与所述外部名称对应的历史数据表。
优选地，所述云服务主模块还包括表现层单元、控制层单元、持久层单元以及数据处理单元，其中，
所述表现层单元，用于通过前台页面进行数据的展示，数据的刷新以及连接跳转；
所述控制层单元，用于进行连接跳转的控制，数据的封装，数据库接口的调用；
所述持久层单元，用于定义持久层操作接口，所有历史数据表都定义对应的历史数据库，使数据库操作能以对象的方式进行；
所述数据处理单元，用于对从第一数据库获取的实时数据进行计算以及解析；其中，由数据刷新线程将实时数据刷新到内存当中，放入Map；由数据计算线程来计算各个光伏电站的总体数据；由事件解析线程解析事件，将事件存入第二数据库的历史数据表；其中：
对于前台页面，使用bootstrap3.0来构建前端的框架，使用easyUI来展示数据表格，使用Validation Engine来验证表单，使用svg来绘制和展现光伏电站的主接线图，使用echarts进行曲线，柱图，地图的绘制；
对于控制层单元，使用springmvc的controller进行构建，使用注解的方式进行注册控制类；
所述总体数据包括逆变器总交流直流功率、逆变器总日发电量、电站状态、电站总交流直流功率、电站总日发电量。
优选地，所述逆变器检测单元具体包括：
数据访问子单元，用于通过访问预定接口获取逆变器的实时综合数据和每个逆变器的基本信息和实时数据；
功率辐射曲线获取子单元，用于通过对第二数据库进行查询以获取逆变器的功率辐射曲线；
逆变器查询子单元，用于提供列表和分页界面，并提供用户输入查询条件，从而后台调用nbqDataService接口获取逆变器实时数据，然后根据查询条件对逆变器集合进行重新排序和筛选；
输出子单元，用于接收后台返回的实时数据，根据实时数据刷新页面上列表以及数据总条数。
优选地，逆变器SVG绘制子单元，用于根据逆变器的实时数据绘制svg图和配置svg图，并将绘制好的svg图放入对应的目录；
SVG解析子单元，用于通过前台解析svg图；其中，前台解析svg图中所配置的测点，然后通过ajax从后台获取实时数据，后台通过实时数据获取接口返回对应测点的数据，前台根据测点的数据进行相应的svg图变化，包括遥测数据的改变和遥信数据的改变；
逆变器功率柱状图绘制单元，用于根据同一个光伏电站的不同逆变器的实时数据或者历史数据绘制逆变器功率柱状图，从而实现横向对比同个电站的不同逆变器。
优选地，所述云服务主模块还包括：
电站事件管理单元，用于管理电站历史事件，使得用户能够通过查询设备名称、事件等级、发生时间锁定预定的电站历史事件，且通过分析和跟踪遥信变位事件的发生时间、设备和频率，自动挖掘可能发生的异常；
汇流箱监测单元，用于展示汇流箱每条支路的实时电流数据，并且自动判断支路状态以根据状态来显示不同的颜色；其中当有支路的实时电流数据低于预警值，或者与对应的阳光辐照水平不符时，触发汇流箱的支路告警。
本发明实施例还提供了一种光伏电站自动预警系统，包括至少一个采集器、与每个采集器对应的至少一个光伏电站以及如上述的光伏电站自动预警云平台；其中：
所述采集器，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站进行通信，以采集各个光伏电站的实时数据，并作为子站接收光伏电站自动预警云平台的数据采集；
所述光伏电站自动预警云平台，与所述采集器采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
优选地，所述采集器中运行着定制的通信管理软件，其104通道号和点位号具有预定的对应关系，并分遥测信号、遥信信号和遥脉信号三种信号类型，分别存储在配置文件夹中各自的csv文件里；且针对每一个向下采集的通道配置不同的协议，以生成对应的protocol文件，然后由通信管理软件根通道配置和点位配置，将遥测、遥信、遥脉信号分别存储在预定的数据库中，以供所述光伏电站自动预警云平台进行数据采集。
本发明实施例还提供了一种光伏电站自动预警系统，包括采集器、交换机、测控设备、与每个测控设备对应连接的光伏电站以及如上述的光伏电站自动预警云平台；其中：
所述测控设备，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站进行通信，以采集各个光伏电站的实时数据；
所述交换机，与所述测控设备通过网线连接，并通过协议报文的形式采集各个测控设备采集的实时数据；
所述采集器，与所述测控设备通过网线连接，并通过协议报文的形式获取交换机接收的实时数据；
所述光伏电站自动预警云平台，与所述采集器采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
优选地，所述采集器中运行着定制的通信管理软件，其104通道号和点位号具有预定的对应关系，并分遥测信号、遥信信号和遥脉信号三种信号类型，分别存储在配置文件夹中各自的csv文件里；且针对每一个向下采集的通道配置不同的协议，以生成对应的protocol文件，然后由通信管理软件根通道配置和点位配置，将遥测、遥信、遥脉信号分别存储在预定的数据库中，以供所述光伏电站自动预警云平台进行数据采集。
本实施例提供的光伏电站自动预警云平台及系统，由于采用了云部署设计，使得少量运维人员可以在办公室监控更多的光伏电站，工作环境更为舒适，并可以对上云的数据进行对比分析，利用数据积累优化电站运维，并有实时数据自动告警功能，即便在监视人员下班后，也可以及时通知紧急故障。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的光伏电站自动预警云平台的结构示意图。
图2是本发明第一实施例提供的云服务主模块的结构示意图。
图3是图2的逆变器检测单元的结构示意图。
图4是绘制以及操作svg图的流程示意图。
图5是电站历史事件的入库流程图。
图6是电站历史事件的查询流程图。
图7是电站历史事件的单个确认流程图。
图8是电站历史事件的全部确认流程图。
图9是本发明第二实施例提供的光伏电站自动预警云系统的结构示意图。
图10是本发明第三实施例提供的光伏电站自动预警云系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种光伏电站自动预警云平台，所述光伏电站自动预警云平台包括通信管理模块10、数据库中间件模块20以及云服务主模块30，其中：
所述通信管理模块10，用于接收至少一个采集器发送的数据，并将所述数据根据预定的规则存入第一数据库；其中，所述数据包括由各个采集器采集到的相连接的光伏电站的实时数据。
具体地，在本实施例中，所述采集器可为嵌入式采集器，其可以获取各个光伏电站发送的实时数据，并将所述实时数据、相应的光伏电站的ID以及采集器自身所在的采集点的外部名称打包发送给所述光伏电站自动预警云平台100，所述光伏电站自动预警云平台100通过通信管理模块10接收打包的数据，并将所述数据根据预定的规则存入第一数据库。
其中，在存入所述第一数据库中，所述通信管理模块10将采集到的实时数据以所述外部名称为索引入库到第一数据库中。
其中，所述第一数据库为MongoDB，MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库，MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第一数据库也可以是其他类型的数据库，例如access、foxbase、mysql、sql server、oracle、db2、sybase等，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。
需要说明的是，所述实时数据可包括光伏电站的逆变器的当前交流直流功率，逆变器总的当前发电量，电站状态，电站交流直流功率等，其可根据实际需要进行配置，本发明不做具体限定。
所述数据库中间件模块20，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，并将所述实时数据入库到第二数据库的历史数据表中，以作为历史数据。
在本实施例中，所述数据库中间件模块20根据配置，将外部名称经过解析，入库到第二数据库的历史数据表中。其中，这里的历史数据表为与所述外部名称相对应的历史数据表，其记载该采集点在预定事件内采集到的各个光伏电站的历史数据。
在本实施例中，如果不存在与外部名称对应的历史数据表，则所述数据库中间件模块20会自动创建一个与所述外部名称相对应的历史数据表。
此外，需要说明的是，对于某些数据量大的光伏电站，还可以自动按电站分表进行存储，即会创建与每个光伏电站的ID相应的历史数据表，以从此每个光伏电站在预定时间内采集到的数据。
在本实施例中，所述第二数据库为MySql，MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于Oracle旗下产品。MySQL是最流行的关系型数据库管理系统之一，在WEB应用方面，MySQL是最好的关系数据库管理系统应用软件。MySQL将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第二数据库也可以是其他类型的数据库，例如access、foxbase、sql server、oracle、db2、sybase等，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。
所述云服务主模块30，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，根据所述实时数据进行显示、计算以及解析，并将计算以及解析生成的光伏电站的状态结果发送给所述第二数据库以写入报表，以及从所述第二数据库读取历史数据，并根据实时数据以及历史数据进行对比分析。
其中，如图2所示，所述云服务主模块30可包括逆变器检测单元31，用于监测所述逆变器的所有遥测数据、遥信数据，并针对同气候类型的光伏电站的环境检测仪取到的辐射和逆变器的发电功率的转化值做分析，并对发电功率明显低于日照水平的逆变器进行标记，并发出警告。
具体地，如图3所示，所述逆变器检测单元31包括：
数据访问子单元311，用于通过访问预定接口获取逆变器的实时综合数据和每个逆变器的基本信息和实时数据；
例如，可以通过访问realDataHandler接口和nbqDataService接口来获取逆变器实时综合数据和每个逆变器的基本信息和实时数据。逆变器的基本信息包括逆变器的编号、名称、位置等。逆变器的实时数据可包括遥测数据、遥信数据、发电功率等。
功率辐射曲线获取子单元312，用于通过对第二数据库进行查询以获取逆变器的功率辐射曲线；
逆变器查询子单元313，用于提供列表和分页界面，并提供用户输入查询条件，从而后台调用nbqDataService接口获取逆变器实时数据，然后根据查询条件对逆变器集合进行重新排序和筛选。
其中，用户可以输入查询条件，查询条件可以包括关键字(关键字可以是逆变器的位置或逆变器的名称)，排序方式(默认是日发电量、直流功率、交流功率)，选择升序或者降序。后台先调用nbqDataService接口获取逆变器实时数据，然后根据查询条件对逆变器集合进行重新排序和筛选。
输出子单元314，用于接收后台返回的实时数据，根据实时数据刷新页面上列表以及数据总条数。
输出子单元314可通过Ajax接收后台返回的数据，根据数据刷新页面列表，以及数据总条数，每页还可以显示条数和当前页码。
逆变器SVG绘制子单元315，用于根据逆变器的实时数据绘制svg图和配置svg图，并将绘制好的svg图放入对应的目录。
其中，如图4所示，，可以将绘制好的svg图放入对应的目录，在工程的“/WebRoot/user/svg/img”目录下新建文件夹，名称为光伏电站的编号，再将svg图命名为逆变器的型号(”info_nbq”表中”models”字段的值)放入这个新建的文件夹之中
SVG解析子单元316，用于通过前台解析svg图；其中，前台解析svg图中所配置的测点，然后通过ajax从后台获取实时数据，后台通过实时数据获取接口返回对应测点的数据，前台根据测点的数据进行相应的svg图变化，包括遥测数据的改变和遥信数据的改变。
逆变器功率柱状图绘制单元317，用于根据同一个光伏电站的不同逆变器的实时数据或者历史数据绘制逆变器功率柱状图，从而实现横向对比同个电站的不同逆变器。
在本实施例中，还可以根据通一个光伏电站的不同逆变器的实时数据或者历史数据绘制逆变器功率柱状图，从而可以实现横向对比同个电站同一安装位置的逆变器的功能，此功能直观地展示出此光伏电站下每台逆变器的发电功率，运维人员可以通过逆变器间的对比掌握每个逆变器的性能，为运维提供便利。
优选地，所述云服务主模块30还包括：
电站事件管理单元32，用于管理电站历史事件，使得用户能够通过查询设备名称、事件等级、发生时间锁定预定的电站历史事件，且通过分析和跟踪遥信变位事件的发生时间、设备和频率，自动挖掘可能发生的异常。
其中，用户可对电站历史事件进行查询和确认，可通过设备名称、事件等级、发生时间更精准的锁定电站历史事件，通过分析和跟踪遥信变位等事件的发生时间、设备和频率，从中自动挖掘可能发生的异常。
其中，图5示出了历史事件的入库流程。
如图6所示，查询时，输入项可包括设备名称和发生时间，后台根据输入项检索历史事件表“data_event”，封装数据。
输出项包括：ajax返回值，数据总条数，页码，每页显示条数。
在确认时，包括单个确认(如图7所示)以及全部确认(如图8所示)，对于单个确认，可点击“确认”使ajax访问后台，通过Controller操作“data_event”表，根据返回结果处理页面。对于全部确认，点击全部确认跳转到后台将“data_event”表中所有的“sure”字段变成“Y”；
汇流箱监测单元33，用于展示汇流箱每条支路的实时电流数据，并且自动判断支路状态以根据状态来显示不同的颜色；其中当有支路的实时电流数据低于预警值，或者与对应的阳光辐照水平不符时，触发汇流箱的支路告警。
其中，输入项可为逆变器名称，后台根据查询条件查询汇流箱基础表“info_hlx”，封装数据，然后将页面上的_id通过ajax传到后台调取realDataHandler接口获取汇流箱支路实时数据。
输出项包括：ajax返回值即汇流箱支路电流，数据总条数，每页显示条数，当前页码。
优选地，在本实施例中，所述云服务主模块30还包括表现层单元34、控制层单元35、持久层单元36以及数据处理单元37，其中，
所述表现层单元34，用于通过前台页面进行数据的展示，数据的刷新以及连接跳转。
在本实施例中，所述表现层单元34主要进行简单的数据解析以及数据展示。在数据展示时，主要通过前台页面进行数据展示、数据的刷新以及连接跳转等。特别地，在本实施例中，使用bootstrap3.0来构建前端的框架，使用easyUI来展示数据表格，使用Validation Engine来验证表单，使用svg来绘制和展现光伏电站主接线图，使用echarts进行曲线，柱图，地图的绘制。
所述控制层单元35，用于进行连接跳转的控制，数据的封装，数据库接口的调用。
在本实施例中，所述控制层单元35主要进行跳转的控制，数据的封装，数据库接口的调用等工作。特别的，在本实施例中，使用springmvc的controller构建控制层单元35，使用注解的方式进行注册控制类，从而简化了开发流程。其中，数据库接口包括实时数据库操作接口、实时数据库获取接口以及历史数据库操作接口等。
所述持久层单元36，用于定义持久层操作接口，所有历史数据表都定义对应的历史数据库，使数据库操作能以对象的方式进行。
在本实施例中，所述持久层单元36使用hibernate作为持久层框架，并定义持久层操作接口BaseDao，所有历史数据表都定义对应的历史数据库bean，使数据库操作能以对象的方式进行。
所述数据处理单元37，用于对从第一数据库获取的实时数据进行计算以及解析，并从所述第二数据库读取历史数据，根据实时数据以及历史数据进行对比分析。
其中，在对实时数据进行处理时，可由数据刷新线程将实时数据刷新到内存当中，放入Map；由数据计算线程来计算各个光伏电站的总体数据；由事件解析线程解析事件，将事件存入第二数据库的历史数据表。
在本实施例中，所述数据处理单元37可以通过调用相应的接口来获得第一数据库的实时数据或者第二数据库的历史数据，并根据实时数据和历史数据进行相应的计算以及解析。
具体地，所述数据处理单元37可通过实时数据获取接口获取实时数据，并由数据刷新线程(RealDataThread)将实时数据刷新到内存当中，放入Map。同时由数据计算线程(CommonThread)根据实时数据来计算各个光伏电站的总体数据，总体数据包括逆变器总交流直流功率、逆变器总日发电量、电站状态，电站总交流直流功率，电站总日发电量等。事件解析线程(EventThread)负责解析事件，将事件存入历史数据库。
需要说明的是，在本实施例中，所述云服务主模块30还可进一步包括报警单元；所述报警单元，用于根据所述总体数据判断预定的光伏电站存在异常时，向预先存储的监视人员的移动终端发送异常提醒信息。
一般情况下，所述光伏电站自动预警云平台100在根据实时数据检测到某个或者某些光伏电站存在异常时，可直接在前台页面进行显示，并发出相应的报警，从而监视人员可以及时了解异常的光伏电站，并联系维护人员进行维护或者异常的排除。但是在某些时候，例如在下班后，监视人员无法观察到前台页面，则可能存在不能及时发现异常的情况，为此，在本实施例中，在预定的时间段(例如下班时间)，所述报警单元可以在根据所述总体数据判断预定的光伏电站存在异常时，向预先存储的监视人员的移动终端发送异常提醒信息，例如，通过短信、微信、QQ信息或者电话的方式通知监视人员，从而监视人员可以及时了解到相关的异常情况，以及时进行异常的排除等。
综上所述，本实施例提供的光伏电站自动预警云平台，由于采用了云部署设计，使得少量运维人员可以在办公室监控更多的光伏电站，工作环境更为舒适，并可以对上云的数据进行对比分析，利用数据积累优化电站运维，并有实时数据自动告警功能，即便在监视人员下班后，也可以及时通知紧急故障。
如图9所示，本发明第二实施例提供了另一种光伏电站自动预警系统，包括采集器2200、交换机2300、测控设备2400、与每个测控设备2400对应连接的光伏电站2500以及如上述的光伏电站自动预警云平台2100；其中：
所述测控设备2400，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站2500进行通信，以采集各个光伏电站2500的实时数据。
其中，所述光伏电站2500作为所述测控设备2400的子站，所述测控设备2400作为所述光伏电站2500的主站，可从子站采集数据。
所述交换机2300，与所述测控设备2400通过网线连接，并通过协议报文的形式采集各个测控设备采集的实时数据。
其中，所述协议报文为IEC103协议报文或者IEC104协议报文。IEC104协议是一个广泛应用于电力、城市轨道交通等行业的国际标准。其由国际电工委员会制定。IEC104协议把IEC101的应用服务数据单元(ASDU)用网络规约TCP/IP进行传输的标准，该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。
类似地，所述测控设备2400作为所述交换机2300的子站，所述交换机2300作为所述测控设备2400的主站，可从子站采集数据。
所述采集器2200，与所述交换机2300通过网线连接，并通过协议报文的形式获取交换机接收的实时数据。
其中，所述协议报文为IEC103协议报文或者IEC104协议报文。
类似地，所述交换机2300作为所述采集器2200的子站，所述采集器2200作为所述交换机2300的主站，从交换机2300获取数据。
所述光伏电站自动预警云平台2100，与所述采集器2200采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器2200获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
其中，光伏电站自动预警云平台2100与所述采集器2200的连接可以是基于GPRS、4G、NBIOT、WiFi的无线连接。
其中，所述协议报文为IEC104协议报文。
其中，所述采集器2200作为所述光伏电站自动预警云平台2100的子站，所述光伏电站自动预警云平台2100作为所述采集器2200的主站，从采集器2200采集数据。
具体地，所述采集器2200中运行着定制的通信管理软件，其104通道号和点位号具有预定的对应关系，并分遥测信号、遥信信号和遥脉信号三种信号类型，分别存储在配置文件夹中各自的csv文件里；且针对每一个向下采集的通道配置不同的协议，以生成对应的protocol文件，然后由通信管理软件根通道配置和点位配置，将遥测、遥信、遥脉信号分别存储在预定的数据库中，以供所述光伏电站自动预警云平台2100进行数据采集。
在本实施例中，所述光伏电站自动预警云平台2100在接收到所述实时数据后，即可对各个光伏电站进行监控和管理，具体参照上述实施例的说明，本发明在此不做赘述。
本实施例提供的光伏电站自动预警系统的架构设计，采集器2200通过交换机2300，以IEC103/104协议与测控设备2400通信，然后测控设备2400以Modbus协议通过RS-485线和光伏电站2500进行通信，然后将数据采集后作为IEC104子站接受光伏电站自动预警云平台2100的数据总召。这种架构设计的好处是可以应对光伏电站分布较广的情况，避免RS-485线通信距离有限带来的影响，减小定制开发Modbus协议的代价。
请参阅图10，本发明第三实施例还提供了一种光伏电站自动预警系统，包括至少一个采集器3200、与每个采集器对应的至少一个光伏电站3300以及如上述任一实施例的光伏电站自动预警云平台3100；其中：
所述采集器3200，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站3300进行通信，以采集各个光伏电站3300的实时数据，并作为子站接收光伏电站自动预警云平台3100的数据采集。
所述光伏电站自动预警云平台3100，与所述采集器3200采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器3200获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
其中，所述采集器3200以Modbus协议通过RS-485线直接与光伏电站3300进行通信，然后在采集到光伏电站3300的实时数据后，作为IEC104子站接受光伏电站自动预警云平台3100的数据总召。
本实施例提供的光伏电站自动预警系统的架构设计，适合小规模的电站，在Modbus协议定制开发成本不高的情况下，可以节约测控设备购买和调试带来的代价。
需要解释的是，上述实现的模块或者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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种光伏电站自动预警云平台，其特征在于，包括：
通信管理模块，用于接收至少一个采集器发送的数据，并将所述数据根据预定的规则存入第一数据库；其中，所述数据包括由各个采集器采集到的相连接的光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据包括各个光伏电站的逆变器的遥测数据、遥信数据以及发电功率；
数据库中间件模块，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，并将所述实时数据入库到第二数据库的历史数据表中，以作为历史数据；
云服务主模块，用于从所述第一数据库获取所述实时数据，根据所述实时数据进行显示、计算以及解析，并将计算以及解析生成的光伏电站的状态结果发送给所述第二数据库以写入报表，以及从所述第二数据库读取历史数据，并根据实时数据以及历史数据进行对比分析；其中：
所述云服务主模块包括逆变器检测单元，用于监测所述逆变器的所有遥测数据、遥信数据，并针对同气候类型的光伏电站的环境检测仪取到的辐射和逆变器的发电功率的转化值做分析，并对发电功率明显低于日照水平的逆变器进行标记，并发出预警。
2.根据权利要求1所述的光伏电站自动预警云平台，其特征在于，所述采集器发送的数据还包括被采集的光伏电站的ID以及采集器所在的采集点的外部名称；
则所述通信管理模块具体用于，将采集到的实时数据以所述外部名称为索引入库到第一数据库中；
所述数据库中间件模块具体用于，对于接收到的实时数据，根据其外部名称进行规则解析，入库到对应第二数据库的历史数据表中；其中，当所述第二数据库不存在与所述外部名称对应的历史数据表时，则自动创建与所述外部名称对应的历史数据表。
3.根据权利要求1所述的光伏电站自动预警云平台，其特征在于，所述云服务主模块还包括表现层单元、控制层单元、持久层单元以及数据处理单元，其中，
所述表现层单元，用于通过前台页面进行数据的展示，数据的刷新以及连接跳转；
所述控制层单元，用于进行连接跳转的控制，数据的封装，数据库接口的调用；
所述持久层单元，用于定义持久层操作接口，所有历史数据表都定义对应的历史数据库，使数据库操作能以对象的方式进行；
所述数据处理单元，用于对从第一数据库获取的实时数据进行计算以及解析；其中，由数据刷新线程将实时数据刷新到内存当中，放入Map；由数据计算线程来计算各个光伏电站的总体数据；由事件解析线程解析事件，将事件存入第二数据库的历史数据表；其中：
对于前台页面，使用bootstrap3.0来构建前端的框架，使用easyUI来展示数据表格，使用Validation Engine来验证表单，使用svg来绘制和展现光伏电站的主接线图，使用echarts进行曲线，柱图，地图的绘制；
对于控制层单元，使用springmvc的controller进行构建，使用注解的方式进行注册控制类；
所述总体数据包括逆变器总交流直流功率、逆变器总日发电量、电站状态、电站总交流直流功率、电站总日发电量。
4.根据权利要求3所述的光伏电站自动预警云平台，其特征在于，
所述逆变器检测单元具体包括：
数据访问子单元，用于通过访问预定接口获取逆变器的实时综合数据和每个逆变器的基本信息和实时数据；
功率辐射曲线获取子单元，用于通过对第二数据库进行查询以获取逆变器的功率辐射曲线；
逆变器查询子单元，用于提供用户输入查询条件，从而后台调用nbqDataService接口获取逆变器实时数据，然后根据查询条件对逆变器集合进行重新排序和筛选；
输出子单元，用于接收后台返回的实时数据，根据实时数据刷新页面上列表以及数据总条数。
5.根据权利要求4所述的光伏电站自动预警云平台，其特征在于，所述逆变器检测单元还包括：
逆变器SVG绘制子单元，用于根据逆变器的实时数据绘制svg图和配置svg图，并将绘制好的svg图放入对应的目录；
SVG解析子单元，用于通过前台解析svg图；其中，前台解析svg图中所配置的测点，然后通过ajax从后台获取实时数据，后台通过实时数据获取接口返回对应测点的数据，前台根据测点的数据进行相应的svg图变化，包括遥测数据的改变和遥信数据的改变；
逆变器功率柱状图绘制单元，用于根据同一个光伏电站的不同逆变器的实时数据或者历史数据绘制逆变器功率柱状图，从而实现横向对比同个电站的不同逆变器。
6.根据权利要求1所述的光伏电站自动预警云平台，其特征在于，
所述云服务主模块还包括：
电站事件管理单元，用于管理电站历史事件，使得用户能够通过查询设备名称、事件等级、发生时间锁定目标电站历史事件，且通过分析和跟踪遥信变位事件的发生时间、设备和频率，自动挖掘可能发生的异常；
汇流箱监测单元，用于展示汇流箱每条支路的实时电流数据，并且自动判断支路状态以根据状态来显示不同的颜色；其中当有支路的实时电流数据低于预警值，或者与对应的阳光辐照水平不符时，触发汇流箱的支路告警。
7.一种光伏电站自动预警系统，其特征在于，包括至少一个采集器、与每个采集器对应的至少一个光伏电站以及如权利要求1至6任意一项所述的光伏电站自动预警云平台；其中：
所述采集器，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站进行通信，以采集各个光伏电站的实时数据，并作为子站接收光伏电站自动预警云平台的数据采集；
所述光伏电站自动预警云平台，与所述采集器采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
8.根据权利要求7所述的光伏电站自动预警系统，其特征在于，所述采集器中运行着定制的通信管理软件，其向上转发的IEC104协议报文中，104通道号和点位号具有预定的对应关系，并分遥测信号、遥信信号和遥脉信号三种信号类型，分别存储在配置文件夹中各自的csv文件里；且针对每一个向下采集的通道配置不同的协议，以生成对应的protocol文件，然后由通信管理软件根通道配置和点位配置，将遥测、遥信、遥脉信号分别存储在预定的数据库中，以供所述光伏电站自动预警云平台进行数据采集。
9.一种光伏电站自动预警系统，其特征在于，包括采集器、交换机、测控设备、与每个测控设备对应连接的光伏电站以及如权利要求1至6任意一项所述的光伏电站自动预警云平台；其中：
所述测控设备，用于以Modbus协议通过RS-485线与对应的光伏电站进行通信，以采集各个光伏电站的实时数据；
所述交换机，与所述测控设备通过网线连接，并通过协议报文的形式采集各个测控设备采集的实时数据；
所述采集器，与所述测控设备通过网线连接，并通过协议报文的形式获取交换机接收的实时数据；
所述光伏电站自动预警云平台，与所述采集器采用无线连接的方式进行通信，并用于从各个采集器获取光伏电站的实时数据；其中，所述实时数据以协议报文的形式进行传输。
10.根据权利要求9所述的光伏电站自动预警系统，其特征在于，所述采集器中运行着定制的通信管理软件，其向上转发的IEC104协议报文中，104通道号和点位号具有预定的对应关系，并分遥测信号、遥信信号和遥脉信号三种信号类型，分别存储在配置文件夹中各自的csv文件里；且针对每一个向下采集的通道配置不同的协议，以生成对应的protocol文件，然后由通信管理软件根通道配置和点位配置，将遥测、遥信、遥脉信号分别存储在预定的数据库中，以供所述光伏电站自动预警云平台进行数据采集。
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