CN110149002A - 一种光伏电站无人化运维方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电站无人化运维方法，包括：光伏电站运维端采集光伏电站的数据，所述光伏电站运维端通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维端，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作。本发明还公开了一种光伏电站无人化运维装置，包括运维机器人、智能组件以及智能逆变器。本发明还公开了一种光伏电站无人化运维系统，包括光伏电站运维终端、服务器端、后台管理中心。采用本发明，能够实现对整个光伏电站的无人化与智能化运维管理。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电站管理领域，尤其涉及一种光伏电站无人化运维方法、装置及系统。
背景技术
近年来国家通过光伏领跑者计划，下调光伏上网标杆电价等，促使业主投资方更加关注电站建设质量问题；现有的商业模式的发展路径，让业主对光伏电站PR和投资收益回报越来越关注，越来越重视光伏电站的科学运维管理。
而目前的光伏电站运维还是需要依赖着人工进行，人工清洁、人工检测甚至连可视化的实时监控系统，都需要人员在监控屏幕前盯着，这就增加了大量的人力成本，而且由于人类的局限性，有些光伏电站运维任务，无法通过人工来完成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光伏电站无人化运维方法、装置及系统，能够解决光伏电站运维管理难、运维成本高以及运维不够智能化的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏电站无人化运维方法，包括：
光伏电站运维端采集光伏电站的数据，
所述光伏电站运维端通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，
所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，
所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维端，
所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作。
优选地，所述光伏电站运维端采集光伏电站的数据的步骤包括：通过运维机器人采集光伏电站的实景图像以及热斑检测图像。
优选地，所述光伏电站运维端采集光伏电站的数据的步骤还包括：通过智能组件采集光伏电站的电流、电压以及温度数据。
优选地，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作的步骤包括：运维机器人根据所述后台管理中心的指令对光伏电站进行安全巡检以及清扫。
优选地，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作的步骤还包括：智能组件与智能逆变器根据所述后台管理中心的指令对光伏组件进行调节。
本发明还提供了一种光伏电站无人化运维装置，包括运维机器人、智能组件以及智能逆变器；
所述运维机器人上设有清扫模块、红外热成像模块、实景摄像模块以及第一通信模块，所述清扫模块用于清扫光伏电站，所述红外热成像模块用于检测光伏电站是否存在热斑效应，所述实景摄像模块用于对光伏电站进行安全巡检，所述第一通信模块用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；
所述智能组件包括数据采集模块、第二通信模块以及电路控制模块，所述数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；所述第二通信模块用于将所述数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；所述电路控制模块用于执行运维任务。
所述智能逆变器包括逆变器、数据采集模块、MPPT模块，所述逆变器用于光伏组件的电压逆变，所述数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。
本发明还提供了一种光伏电站无人化运维系统，包括光伏电站运维终端、服务器端、后台管理中心；
所述后台管理中心用于通过分析所述光伏电站运维终端上传的数据生成运维指令并通过所述服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维终端，
所述光伏电站运维终端用于采集光伏电站的数据并将采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，还用于根据所述运维指令对光伏电站执行相应动作。
优选地，所述光伏运维终端包括运维机器人，所述运维机器人上设有清扫模块、红外热成像模块、实景摄像模块以及第一通信模块；
所述清扫模块用于清扫光伏电站；
所述红外热成像模块用于检测光伏电站是否存在热斑效应；
所述实景摄像模块用于对光伏电站进行安全巡检；
所述第一通信模块用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务。
优选地，所述光伏电站运维终端还包括智能组件，所述智能组件包括第一数据采集模块、第二通信模块以及电路控制模块；
所述第一数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；
所述第二通信模块用于将所述第一数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；
所述电路控制模块用于执行运维任务。
优选地，所述运维终端还包括智能逆变器，所述智能逆变器包括逆变器、第二数据采集模块、MPPT模块，所述逆变器用于光伏组件的电压逆变，所述第二数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。
实施本发明的有益效果在于：
本发明通过光伏电站无人化运维装置，借助光伏电站无人化运维方法，构建光伏电站无人化运维系统。所述光伏电站无人化运维系统通过光伏电站运维终端、服务器端以及后台管理中心的共同作用，形成一个智能化的运维网络，能够实现对光伏电站的无人化以及智能化管理，起到降低人工成本的效果，进而提高光伏电站的运维效率。
附图说明
图1是本发明提供的智慧课室管理方法第一实施例流程图；
图2是本发明提供的智慧课室管理方法第二实施例流程图；
图3是本发明提供的智慧课室管理方法第三实施例流程图；
图4是本发明提供的智慧课室管理方法第四实施例流程图；
图5是本发明提供的公开课课程签到表生成法流程图；
图6是本发明提供的智慧课室管理系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1所示，本发明提供的一种光伏电站无人化运维方法，包括：
S101，光伏电站运维端采集光伏电站的数据，
S102，所述光伏电站运维端通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，
S103，所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，
S104，所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维端，
S105，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作。
本发明，通过光伏电站运维端采集光伏电站的数据，所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作，从而实现对光伏电站的无人化以及智能化管理。
如图2所示，通过运维机器人实现对光伏电站的无人化管理方法，包括：
S201，通过运维机器人采集光伏电站的实景图像以及热斑检测图像。
S202，所述运维机器人通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，
S203，所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，
S204，所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述运维机器人，
S205，所述运维机器人根据所述运维指令做出相应动作。
例如，运维机器人通过自带的红外热成像摄像头进行热斑拍摄，当识别出当前组件存在疑似热斑点时，红外热成像摄像头与实景摄像头拍摄当前组件红外热成像画面与实景画面传输到后台管理中心，系统或管理人员根据图像判断热斑问题，判定该组件是否需要更换，并将此检测信息传输至数据库服务器进行存档。同时，通过实景图象可以判断出该光伏组件表面积灰情况，后台管中心可据此下达清洁指令至运维机器人，所述运维机器人根据指令对该光伏组件进行清扫，整个清扫过程也由实景摄像头记录，并上传至后台管理中心，做存档处理，方便以后查看；通过实景图象还可以判断出光伏组件的外观完整程度，当发现光伏组件出现人为或者自然损坏时，后台管理人员能够及时进行相应的补救措施，减少损失。
如图3所示，通过智能组件实现对光伏电站的无人化管理方法包括：
S301，通过智能组件采集光伏电站的电流、电压以及温度数据，
S302，所述智能组件通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，
S303，所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，
S304，所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述智能组件，
S305，所述智能组件根据所述运维指令做出相应动作。
例如，智能组件通过采集电流、电压、温度传输至后台管理中心，所述后台管理中心进行数据处理合成报表显示至监控画面显示，并存储至数据库。同时，后台管理中心针对所采集数据进行检测分析，当发现某块组件数据异常过大时，后台管理中心将发出指令，所述智能组件接收到指令后自动隔离开该问题组件并在后台管理中心处监控画面显示该问题组件位置，避免该问题组件影响其他组串的发电工作，同时，后台管理人员或系统根据该问题组件位置，发送指令并驱动运维机器人行驶至问题组件位置进行检测，确定组件故障原因。
另外，通过智能逆变器采集电流、电压、温度传输至后台管理中心，所述后台管理中心进行数据处理合成报表，显示至监控画面显示并存储至数据库。其中数据报表包含了单个智能逆变器所采集的单个光伏组串所产生的功率以及发电量，以及合成整个光伏电站所产生的功率以及发电量。
如图4所示，本发明还提供了一种光伏电站无人化运维装置1，包括运维机器人11、智能组件12以及智能逆变器13；
所述运维机器人11上设有清扫模块111、红外热成像模块112、实景摄像模块113以及第一通信模块114；所述清扫模块111用于清扫光伏电站；所述红外热成像模块112用于检测光伏电站是否存在热斑效应；所述实景摄像模块113用于对光伏电站进行安全巡检；所述第一通信模块114用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务。
所述智能组件12包括第一数据采集模块121、第二通信模块122以及电路控制模块123；所述数据采集模块121用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；所述第二通信模块122用于将所述第一数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端2上传至所述后台管理中心3，并用于接收所述后台管理中心3传输至所述服务器端2的运维任务；所述电路控制模块123用于执行运维任务。
所述智能逆变器13包括逆变器131、第二数据采集模块132、MPPT模块133，所述逆变器131用于光伏组件的电压逆变，所述第二数据采集模块132用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块133用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。
如图5所示，本发明还提供了一种光伏电站无人化运维系统，包括光伏电站运维终端1、服务器端2、后台管理中心3；所述后台管理中心3用于通过分析所述光伏电站运维终端1上传的数据生成运维指令并通过所述服务器端2将所述运维指令传输至所述光伏电站运维终端1；所述光伏电站运维终端1用于采集光伏电站的数据并将采集到的数据通过所述服务器端2上传至所述后台管理中心3，还用于根据所述运维指令对光伏电站执行相应动作。本发明通过光伏电站运维终端1、服务器端2以及后台管理中心3形成的无人化智能运维网络，能够实现对光伏电站的无人化以及智能化管理，起到降低人工成本的效果，进而提高光伏电站的运维效率。
优选地，所述光伏运维终端1包括运维机器人11，所述运维机器人11上设有清扫模块111、红外热成像模块112、实景摄像模块113以及第一通信模块114；所述清扫模块111用于清扫光伏电站；所述红外热成像模块112用于检测光伏电站是否存在热斑效应；所述实景摄像模块113用于对光伏电站进行安全巡检；所述第一通信模块114用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务。例如，运维机器人11通过自带的红外热成像摄像头112进行热斑拍摄，当识别出当前组件存在疑似热斑点时，红外热成像摄像头112与实景摄像头113拍摄当前组件红外热成像画面与实景画面传输到后台管理中心3，系统或管理人员根据图像判断热斑问题，判定该组件是否需要更换，并将此检测信息传输至数据库服务器进行存档。同时，通过实景图象可以判断出该光伏组件表面积灰情况，后台管中心可据此下达清洁指令至运维机器人11，所述运维机器人11根据指令对该光伏组件进行清扫，整个清扫过程也由实景摄像头113记录，并通过第一通信模块114上传至后台管理中心3，做存档处理，方便以后查看；通过实景图象还可以判断出光伏组件的外观完整程度，当发现光伏组件出现人为或者自然损坏时，后台管理人员能够及时进行相应的补救措施，减少损失。
进一步地，所述运维终端1还包括智能逆变器13，所述智能逆变器13包括逆变器131、第二数据采集模块132、MPPT模块133，所述逆变器131用于光伏组件的电压逆变，所述第二数据采集模块132用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块133用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。当光伏组件被阴影遮蔽时(通过第二数据采集模块132采集到的电信号能够判断出该光伏组件是否被遮蔽)，造成光伏组串失配，通过MPPT模块能够追寻到光伏组件的最大功率工作点，本发明采用的MPPT模块133为多峰MPPT控制器，其通过梯度法结合电压扰动观察法检查出第一个峰值功率点，当找到第一个局部峰值后用电压的小步长增量对实时的功率曲线进行扫描并更新最大功率点，找到最大功率点后，用扰动法保存最大功率点动态寻优，能够解决光伏组件在被阴影遮挡情况下产生的组串失配问题，有助于提高光伏电站的发电量。
更佳地，所述光伏电站运维终端1还包括智能组件12，所述智能组件12包括第一数据采集模块121、第二通信模块122以及电路控制模块123；所述第一数据采集模块121用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；所述第二通信模块122用于将所述第一数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端2上传至所述后台管理中心3，并用于接收所述后台管理中心3传输至所述服务器端2的运维任务；所述电路控制模块123用于执行运维任务。
如图6所示，所述电路控制模块123由控制模块与继电器开关构成，继电器开关具有成本低，开关控制效果好等优点。每块光伏电池的电路均接入一个继电器开关，所述继电器开关用于控制对应光伏电池的电路开闭。每块光伏电池都通过对应的继电器开关接入到发电总电路中，当控制模块检测到某块光伏电池存在热斑效应时，对应的继电器开关就会将该光伏电池从发电总电路断开，避免电力的损失。更佳地，所述继电器开关为双刀双掷继电器开关，所述双刀双掷继电器开关包括第一掷刀、第一常闭触点、第一常开触点、第二掷刀、第二常闭触点、第二常开触点、第一线圈接头以及第二线圈接头；所述第一线圈接头与所述第二线圈接头分别连接至所述控制模块；所述第一常闭触点连接所述光伏电池的一极；所述第二常闭触点连接所述光伏电池的另一极；所述第一掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第二掷刀；所述第二掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第一掷刀。
正常情况下，即第一数据采集模块121未检测到异常信号值，每块光伏电池对应的继电器开关不执行动作，每块光伏电池都正常接入发电回路中；当控制模块检测到异常的信号时，即某块光伏电池存在热斑效应，此时，控制模块控制继电器的线圈，继电器执行动作，第一常闭触点与第二常闭触点分别断开，第一常开触点与第二常开触点分别闭合，使得该光伏电池从发电回路中断开；此后，当控制模块未检测到异常的信号时，即某块光伏电池不再存在热斑效应，此时，控制模块控制继电器的线圈，继电器执行动作，第一常闭触点与第二常闭触点又重新闭合，第一常开触点与第二常开触点回到常开状态，使得该光伏电池重新接入发电回路中，继续发电。能够及时减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏电站无人化运维方法，其特征在于，包括：
光伏电站运维端采集光伏电站的数据，
所述光伏电站运维端通过服务器端将采集到的数据上传至后台管理中心，
所述后台管理中心通过对采集到的数据进行分析处理并生成运维指令，
所述后台管理中心通过服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维端，
所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作。
2.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维方法，其特征在于，所述光伏电站运维端采集光伏电站的数据的步骤包括：通过运维机器人采集光伏电站的实景图像以及热斑检测图像。
3.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维方法，其特征在于，所述光伏电站运维端采集光伏电站的数据的步骤还包括：通过智能组件采集光伏电站的电流、电压以及温度数据。
4.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维方法，其特征在于，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作的步骤包括：运维机器人根据所述后台管理中心的指令对光伏电站进行安全巡检以及清扫。
5.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维方法，其特征在于，所述光伏电站运维端根据所述运维指令做出相应动作的步骤还包括：智能组件与智能逆变器根据所述后台管理中心的指令对光伏组件进行调节。
6.一种光伏电站无人化运维装置，其特征在于，包括运维机器人、智能组件以及智能逆变器；
所述运维机器人上设有清扫模块、红外热成像模块、实景摄像模块以及第一通信模块，所述清扫模块用于清扫光伏电站，所述红外热成像模块用于检测光伏电站是否存在热斑效应，所述实景摄像模块用于对光伏电站进行安全巡检，所述第一通信模块用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；
所述智能组件包括数据采集模块、第二通信模块以及电路控制模块，所述数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；所述第二通信模块用于将所述数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；所述电路控制模块用于执行运维任务。
所述智能逆变器包括逆变器、数据采集模块、MPPT模块，所述逆变器用于光伏组件的电压逆变，所述数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。
7.光伏电站无人化运维系统，其特征在于，包括光伏电站运维终端、服务器端、后台管理中心；
所述后台管理中心用于通过分析所述光伏电站运维终端上传的数据生成运维指令并通过所述服务器端将所述运维指令传输至所述光伏电站运维终端，
所述光伏电站运维终端用于采集光伏电站的数据并将采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，还用于根据所述运维指令对光伏电站执行相应动作。
8.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维系统，其特征在于，所述光伏运维终端包括运维机器人，所述运维机器人上设有清扫模块、红外热成像模块、实景摄像模块以及第一通信模块；
所述清扫模块用于清扫光伏电站；
所述红外热成像模块用于检测光伏电站是否存在热斑效应；
所述实景摄像模块用于对光伏电站进行安全巡检；
所述第一通信模块用于将所述运维机器人采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务。
9.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维系统，其特征在于，所述光伏电站运维终端还包括智能组件，所述智能组件包括第一数据采集模块、第二通信模块以及电路控制模块；
所述第一数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度；
所述第二通信模块用于将所述第一数据采集模块采集到的数据通过所述服务器端上传至所述后台管理中心，并用于接收所述后台管理中心传输至所述服务器端的运维任务；
所述电路控制模块用于执行运维任务。
10.如权利要求1所述的光伏电站无人化运维系统，其特征在于，所述运维终端还包括智能逆变器，所述智能逆变器包括逆变器、第二数据采集模块、MPPT模块，所述逆变器用于光伏组件的电压逆变，所述第二数据采集模块用于采集单块光伏组件的电流、电压以及温度，所述MPPT模块用于追踪所述光伏组件发电的最大功率点。
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