CN111178779A - 家用光伏电站故障监控预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用光伏电站故障监控预警方法，包括以下步骤：定时采集用户电站的发电数据；将实时数据与本用户电站当日以及当月接收到的发电信息进行比对，判断发电数据是否为数据异常；建立电站发电模型和同组电站群，判断此异常数据是否为发电故障，若为故障，进行故障处理；建立故障池，将故障信息与故障池中存储的已有故障类别进行比对，如果比对成功，则进行智能故障处理；如果比对失败，启动人工故障处理流程；故障处理完毕，记录此故障信息，录入故障池；并进行下一轮的数据采集。本发明不仅能够实现对光伏电站的远程监控，还能够实现对家用光伏电站故障点的远程操控，从而能够在发现故障时及时切断故障点，减少用户财产损失。

Description

家用光伏电站故障监控预警方法

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是一种家用光伏电站的故障监控及预警方法。

背景技术

光伏发电是采用光伏组件将太阳能直接转换成电能的发电系统，是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。并网储能发电系统可接入国家电网，它倡导就近发电，就近并网，就近转换以及就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题，同时，光伏剩余电量可储存在蓄电池内，使得光伏发电得到充分利用。

光伏电站一般建设在屋顶或者偏僻的地区，现场查看不是很方便，而且发电的数量直接和经济效益挂钩，因此光伏监控有利于人们及时发现并解决问题。光伏电站监控就是将光伏电站的逆变器、汇流箱、辐照仪、气象仪、电表等设备通过数据线连接起来，用光伏电站数据采集器进行这些设备的数据采集，并通过GPRS、以太网、WIFI等方式上传到网络服务器或本地电脑，使用户可以在互联网或本地电脑上查看相关数据，并且还可以通过手机、邮件等方式通知管理者，第一时间发现问题，然后通过远程查看数据来判断问题的原因，极大方便了电站管理人员和用户对光伏电站的运行数据查看和管理。

目前，大多光伏电站的监控都是基于并网逆变器的发电数据，根据并网逆变器的运行情况来监控光伏电站的整体情况。光伏电站监控平台可收集光伏电站的实时电压、电流、功率等数据，并可以进行累计计算，给出电站的每日、每月及每年的累计发电量；还可以对于实时采集的数据进行曲线对比分析，判断故障情况，并给出故障报警。然而现有的监控平台对于电站的故障分析比较简单，只能进行简单故障的判断，如电站掉电、线路失压等，并不能对于详细的故障问题进行分析进而给出解决方案；另外，其仅能够实现远程监控，无法实现远程控制，进行故障点的切断隔离等操作。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种家用光伏电站的故障监控预警方法，不仅能够实现对光伏电站的远程监控，还能够通过网络实现对家用光伏电站故障点的远程操控，从而能够在发现故障时及时切断故障点，减少用户财产损失，为光伏电站的稳定运行提供基础。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

家用光伏电站故障监控预警方法，具体包括以下步骤：

A.定时采集用户电站的发电数据，首先接收用户电站通信包，对电站编码进行识别，通信成功后，接收此电站的实时发电数据；

B.将实时数据与本用户电站当日以及当月接收到的发电信息进行比对，判断发电数据是否在设定的偏差范围内，若在设定范围，则成功接收数据，进行下一轮的数据接收；若超出设定范围，则判定为数据异常，进行步骤C进行异常数据的分析；

C.建立电站发电模型和同组电站群，判断此异常数据是否为发电故障，若为故障，则进行步骤D，进行故障处理；若不是故障，则继续进行下一轮的数据采集；

D.建立故障池，将故障信息与故障池中存储的已有故障类别进行比对，如果比对成功，则进行智能故障处理；如果比对失败，启动人工故障处理流程；

E.故障处理完毕，记录此故障信息，录入故障池；并进行下一轮的数据采集。

上述家用光伏电站故障监控预警方法，步骤C中所述异常数据判断方法为：

首先经此数据与本电站的理论模型进行对比，在实时气象情况下，实际发电数据与理论发电数据进行比照，若实际数据与理论数据相符，数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，继续进行下一轮的电站数据采集；若数据偏差超出设计阈值，则进行同组电站群的发电信息对比分析；

取同组电站群相同时刻的发电数据平均值，异常数据与此平均值进行对比，若数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，同组电站群发电情况相同，继续进行下一轮的电站数据采集；否则判定此异常数据为故障数据，进行步骤D，进行故障处理。

上述家用光伏电站故障监控预警方法，步骤D中所述智能故障处理方法为：

故障信息与故障池比对成功后，判断此故障的类别，如果为自恢复故障，则无需进行处理，监控平台显示电站异常且可自恢复，并记录此故障，进行下一轮的的数据采集；如果不是自恢复故障，则对故障的等级进行判定；

经过监控平台故障判定，如果判定为危险故障，可能对人身财产安全造成影响的，则需要对电站进行远程关断，隔离故障区域，待维护人员将故障处理完成，再重启电站进行发电；如果判定为一般故障，电站还可以持续运行的，则无需进行电站关断；

然后，根据故障的等级高低，判断是否需要专业维修人员到达现场进行维修，如果需要则通知维修人员安排故障处理；如果无需专业人员维修，则给出维修建议，通知电站用户自行进行维修。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明不仅可以实现家用光伏电站发电数据实时监控，进而及时发现异常发电数据，进行异常结果分析，并及时判断故障类别及等级；还可实现光伏电站的远程关断，及时隔离故障区域，减少用户的财产损失；另外，还能够为用户定期提供电站分析诊断报告，指导电站的后期运维，最终达到提高电站发电量，使用户获得更大发电收益的目的。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明所述异常数据分析方法的流程图；

图3为本发明所述故障处理的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种家用光伏电站故障监控预警方法，该预警方法是通过监控平台对集群内所有用户电站的发电情况进行分析判断，当出现异常情况时及时进行预警或处理，从而减少用户财产损失，保证光伏发电集群内各电站的稳定运行。该方法的流程图如图1所示，包括发电数据采集、异常数据判断以及故障处理，各个步骤的具体内容如下所述。

A.定时采集用户电站的发电数据，首先接收用户电站通信包，对电站编码进行识别，通信成功后，接收此电站的实时发电数据。

光伏发电集群内各用户电站都有自己的电站编码，分别对应各自光伏电站，以便于管理。

当监控平台接收到用户电站的通信包后，对电站编码进行识别，分辨数据来自哪个用户电站，并将通信包存储在与之相应的电站数据中。

B.将实时数据与本用户电站当日以及当月接收到的发电信息进行比对，判断发电数据是否在设定的偏差范围内，若在设定范围，则成功接收数据，继续进行下一轮的数据接收；若超出设定范围，则判定为数据异常，进行步骤C进行异常数据的分析。

C.建立电站发电模型和同组电站群，判断此异常数据是否为发电故障，若为故障，则进行步骤D，进行故障处理；若不是故障，则继续进行下一轮的数据采集。

本步骤中所述的电站发电模型是根据用户电站的设备构成、安装地点、安装方式及当地的气候情况等因素，对于电站的发电量给出的理论数据而建立的；供监控平台对用户电站的实际发电情况进行比对，判断异常情况。所述的同组电站群是指对用同类光伏组件、类似安装方式、临近安装位置的光伏电站建立一个群组，同组电站群中每个用户电站的数据可以作为彼此的参考，便于发电功率，发电量高低的异常情况分析。

异常数据判断的流程如图2所示，具体为：首先经此数据与本电站的理论模型进行对比，在实时气象情况下，实际发电数据与理论发电数据进行比照，若实际数据与理论数据相符，数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，继续进行下一轮的电站数据采集；若数据偏差超出设计阈值，则进行同组电站群的发电信息对比分析；取同组电站群相同时刻的发电数据平均值，异常数据与此平均值进行对比，若数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，同组电站群发电情况相同，继续进行下一轮的电站数据采集；否则判定此异常数据为故障数据，进行步骤D，进行故障处理。

D.建立故障池，将故障信息与故障池中存储的已有故障类别进行比对，如果比对成功，则进行智能故障处理。

本步骤所述的故障池是光伏电站的故障信息及处理方式存储到一个数据池中，当用户电站发生故障时，可以从故障池中直接调出此类故障的处理方法，能够迅速定位故障类型，提高故障处理速度，减少用户的发电损失。

智能故障处理方法的流程如图3所示，具体为：故障信息与故障池比对成功后，判断此故障的类别，如果为自恢复故障，则无需进行处理，故障可以进行自我恢复，自行清除，则监控平台显示电站异常且可自恢复，并记录此故障，进行下一轮的的数据采集；如果不是自恢复故障，则对故障的等级进行判定。

经过监控平台故障判定，如果判定为危险故障，可能对人身财产安全造成影响的，则需要对电站进行远程关断，隔离故障区域，待维护人员将故障处理完成，再重启电站进行发电；如果判定为一般故障，电站还可以持续运行的，则无需进行电站关断；然后根据故障的等级高低，判断是否需要专业维修人员到达现场进行维修，如果需要则通知维修人员安排故障处理；如果无需专业人员维修，则给出维修建议，通知电站用户自行进行维修。

电站用户接收维修意见后，也可以根据自身需要联系专业人员进行维修。

如果比对失败，则说明此故障为新型故障，在故障池中未记录，这种情况下，通知维护人员，启动人工故障处理流程，待处理完毕，将此故障信息记录，并录入故障池。

E.故障处理完毕，记录此故障信息，录入故障池；并进行下一轮的数据采集。

本发明通对于用户电站进行网络监控，对于故障信息进行智能处理，能够及时判断故障类别，并快速给出处理方法，能够减少故障处理时间，降低用户的发电损失。

本发明的监控平台，还能够根据设定的周期，进行电站数据的分析汇报，对于用户电站一段时间内的故障情况进行总结分析，并形成智能报告，给出后期运维建议。

监控平台的智能报告可分为季度报告和年度报告，监控平台对于每个用户电站的发电数据进行汇总，总结期间故障信息，并在同组电站群中进行数据对比，通过对比分析，可以总结出用户电站在分析报告期间的发电情况，与同组电站的相差值以及出现差值的原因，通过故障总结分析，可以得出用户电站隐藏的故障点，能够让用户更清晰的明白电站的运行情况，有利于电站隐患的提前排除，以便于更好的进行风险防控。

Claims (3)

1.家用光伏电站故障监控预警方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

A.定时采集用户电站的发电数据，首先接收用户电站通信包，对电站编码进行识别，通信成功后，接收此电站的实时发电数据；

B.将实时数据与本用户电站当日以及当月接收到的发电信息进行比对，判断发电数据是否在设定的偏差范围内，若在设定范围，则成功接收数据，进行下一轮的数据接收；若超出设定范围，则判定为数据异常，进行步骤C进行异常数据的分析；

C.建立电站发电模型和同组电站群，判断此异常数据是否为发电故障，若为故障，则进行步骤D，进行故障处理；若不是故障，则继续进行下一轮的数据采集；

D.建立故障池，将故障信息与故障池中存储的已有故障类别进行比对，如果比对成功，则进行智能故障处理；如果比对失败，启动人工故障处理流程；

E.故障处理完毕，记录此故障信息，录入故障池；并进行下一轮的数据采集。

2.根据权利要求1所述的家用光伏电站故障监控预警方法，其特征在于，步骤C中所述异常数据判断方法为：

首先经此数据与本电站的理论模型进行对比，在实时气象情况下，实际发电数据与理论发电数据进行比照，若实际数据与理论数据相符，数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，继续进行下一轮的电站数据采集；若数据偏差超出设计阈值，则进行同组电站群的发电信息对比分析；

取同组电站群相同时刻的发电数据平均值，异常数据与此平均值进行对比，若数据偏差在设定阈值内，则判定此异常数据不是故障，同组电站群发电情况相同，继续进行下一轮的电站数据采集；否则判定此异常数据为故障数据，进行步骤D，进行故障处理。

3.根据权利要求2所述的家用光伏电站故障监控预警方法，其特征在于，步骤D中所述智能故障处理方法为：

故障信息与故障池比对成功后，判断此故障的类别，如果为自恢复故障，则无需进行处理，监控平台显示电站异常且可自恢复，并记录此故障，进行下一轮的的数据采集；如果不是自恢复故障，则对故障的等级进行判定；

经过监控平台故障判定，如果判定为危险故障，可能对人身财产安全造成影响的，则需要对电站进行远程关断，隔离故障区域，待维护人员将故障处理完成，再重启电站进行发电；如果判定为一般故障，电站还可以持续运行的，则无需进行电站关断；

然后，根据故障的等级高低，判断是否需要专业维修人员到达现场进行维修，如果需要则通知维修人员安排故障处理；如果无需专业人员维修，则给出维修建议，通知电站用户自行进行维修。

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