CN112290676B - 现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,包括数据采集终端、对应于数据采集终端的数据存储终端以及多个光伏发电装置,所述光伏发电装置包括多个光伏控制器。数据采集终端用于采集所述光伏电站现场的状态参数;数据存储终端存储所述状态参数并将处理后的多个分组数据发送给多个光伏控制器和所述远端云存储平台;所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令;基于所述远端云存储平台反馈的优先级等级数据,所述光伏电站控制系统按照指定的顺序执行所述多个控制指令,对所述多个光伏发电装置的不同参数进行控制。本发明的技术方案能够在减少云端的数据传输量的同时避免光伏电站机组命令的执行冲突。
Description
技术领域
本发明属于光伏电站控制系统技术领域,尤其涉及一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统。
背景技术
以光伏发电为代表的新能源发电因其环境友好、建设周期短、边际发电成本低等优点而成为缓解能源危机和防治环境污染的有效举措,同时大规模光伏发电也是目前兴起的智能电网和能源互联网重要战略中不可或缺的重要组成部分。随着光伏发电技术进步及经济性的提高,国内外均加大了光伏发电发展力度。
传统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,通过数据线连接到电脑或互联网;不能实现对单个组件的的实时监控,组件损坏不能及时发现。更换。在相关政策的扶持下,分布式光伏发电技术的发展势头日趋迅猛。由于多数分布式光伏接入容量较小、接入位置比较分散,没有形成产业化的电站的形式,所以基本没有安装完备的功率预测和监测装置,作为电网的调度运行工作人员,无法获得分布式光伏的实时功率数据,也就无法对分布式光伏功率进行准确预测,不利于电网的安全稳定运行。
随着云计算技术的发展,云存储与云控制平台逐渐应用于光伏电站,云存储可以充分考虑光伏发电的大规模发展,结合目前已有的大数据分析技术,需要对光伏发电过程中的气象信息、运行信息、以及环境温度信息进行数据本地存储以及云存储。
中国发明专利CN201710796621提出一种基于光伏逆变器的监测传感系统,包括数据采集系统、数据处理系统和用户终端,数据采集系统依次与数据处理系统和用户终端连接;数据采集系统包括监测单元和传感单元;监测单元包括PTZ摄像机;传感单元包括光敏传感器和风速传感器;数据处理系统包括第一微处理器和第二微处理器;PTZ摄像机与第二微处理器通过数据传输模块连接。该发明通过设置PTZ摄像机,通过在太阳能电池板上安装光敏传感器和风速传感器,实现了对太阳能电池板的监测;通过在用户终端设置云台遥控模块,实现了用户对PTZ摄像机的远程控制;通过在用户终端设置传感数据显示模块和监测数据显示模块,有助于用户对监测数据的了解。
中国发明专利申请CN201910095656提出一种基于混合通信方式的分布式光伏集中监控系统包括一个光伏电站集中监控主站和多个分布式光伏电站就地监控系统,其中:每个分布式光伏电站就地监控系统,分别用于采集其所在分布式光伏电站的运行状态信息,然后通过预设的通信方式,上传给光伏电站集中监控主站;光伏电站集中监控主站,与多个分布式光伏电站就地监控系统分别通过预设的通信方式相连接,用于接收每个分布式光伏电站就地监控系统发来的所在分布式光伏电站的运行状态信息,并实时进行存储和监控。该发明能够对大规模的多个分布式光伏电站的数据信息进行采集和有效监控,方便用户对分布式光伏电站的管理,有利于提高对分布式光伏电站的管理质量。
然而,一方面,云存储属于付费服务,如果数据流量过大,将会提高布设成本,降低经济效益;;另一方面,光伏电站场中安装有多台光伏发电装置机组,光伏发电装置机组的动作除受控于光伏发电装置组的主控制系统外,还受控于其他智能控制系统,比如电场控制系统。目前,每种控制系统均可以向光伏发电装置输出控制命令,比如数据修改命令,当多种控制系统同时向光伏发电装置机组的同一控制参量输出数据修改命令时,就会造成光伏发电装置机组命令的执行冲突,导致光伏发电装置无法安全运行。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,包括数据采集终端、对应于数据采集终端的数据存储终端以及多个光伏发电装置,所述光伏发电装置包括多个光伏控制器。数据采集终端用于采集所述光伏电站现场的状态参数;数据存储终端存储所述状态参数并将处理后的多个分组数据发送给多个光伏控制器和所述远端云存储平台;所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令;基于所述远端云存储平台反馈的优先级等级数据,所述光伏电站控制系统按照指定的顺序执行所述多个控制指令,对所述多个光伏发电装置的不同参数进行控制。
本发明的技术方案能够在减少云端的数据传输量的同时避免光伏电站机组命令的执行冲突。
具体而言,本发明提供一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,所述系统包括多个分布于光伏电站现场的数据采集终端、对应于所述多个数据采集终端的数据存储终端;
所述光伏电站现场还布置有多个光伏发电装置,所述光伏发电装置包括多个光伏控制器,每个所述光伏控制器控制所述光伏发电装置的不同参数状态;
所述数据采集终端用于采集所述光伏电站现场的状态参数,并将所述状态参数发送至所述数据存储终端;
所述光伏控制器连接所述数据存储终端以及远端云存储平台;
作为本发明的创新手段之一,所述数据存储终端存储所述状态参数时,将所述状态参数与已有的存储数据进行处理后,将处理后的多个分组数据发送给所述多个光伏控制器和所述远端云存储平台;所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令;
作为本发明的创新手段之一,基于所述远端云存储平台反馈的优先级等级数据,所述光伏电站控制系统按照指定的顺序执行所述多个控制指令,对所述多个光伏发电装置的不同参数进行控制。
更具体的,作为体现上述创新的关键性技术手段的体现之一,每个所述数据存储终端包括基本存储区域、重复存储区域和增量存储区域;
所述数据存储终端接收所述数据采集终端采集的当前状态参数后,将当前状态参数与所述数据存储终端已有的存储数据进行比较,基于比较结果得出当前状态参数与已有存储数据之间的相同部分和不同部分;
如果同时存在相同部分与不同部分,则将所述相同部分存储到所述重复存储区域,将所述不同部分存储到所述增量存储区域;
如果仅存在相同部分,则将所述数据存储终端已有的存储数据中与当前状态参数相同的存储数据的时间更新为当前状态参数的采集时间;
如果仅存在不同部分,则将所述不同部分存储到所述基本存储区域。
将所述基本存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器,将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台。
进一步的,作为体现上述创新的关键性技术手段的体现之一,将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台之后,所述远端云存储平台反馈对应于所述多个光伏发电装置的多个决策器的优先级等级数据;
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令。
其中,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令,具体包括:
获取优先级等级最高的第一决策器;
判断所述第一决策器是否处于执行状态;
如果是,则等待所述第一决策器完成当前执行动作;
如果否,则激活所述第一决策器执行相应的操作命令。
作为进一步的改进,若所述远端云存储平台在预定时间段内未反馈优先级等级数据,则将所述重复存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器。
所述多个光伏控制器基于所述重复存储区域的存储数据,在本地生成所述优先级等级数据,所述优先级等级数据与所述重复存储区域的存储数据的重复次数相关联。
本发明的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统的整体示意图
图2是图1所述实施例中所述数据存储终端的分区示意图
图3是图1所述实施例中所述数据存储终端存储状态参数的原理示意图
图4是基于图1所述实施例实现的决策器在所述光伏发电装置上执行对应的操作的一个流程图
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对发明做出进一步的描述。
参见图1,是本发明一个实施例的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统的整体示意图。
在图1中,所述系统包括多个分布于光伏电站现场的数据采集终端、对应于所述多个数据采集终端的数据存储终端。
其中,所述光伏电站现场还布置有多个光伏发电装置,所述光伏发电装置包括多个光伏控制器,每个所述光伏控制器控制所述光伏发电装置的不同参数状态;
所述数据采集终端用于采集所述光伏电站现场的状态参数,并将所述状态参数发送至所述数据存储终端;所述光伏控制器连接所述数据存储终端以及远端云存储平台;
所述数据存储终端存储所述状态参数时,将所述状态参数与已有的存储数据进行处理后,将处理后的多个分组数据发送给所述多个光伏控制器和所述远端云存储平台;所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令;基于所述远端云存储平台反馈的优先级等级数据,所述光伏电站控制系统按照指定的顺序执行所述多个控制指令,对所述多个光伏发电装置的不同参数进行控制。
在图1基础上,参见图2。
图2中,每个所述数据存储终端包括基本存储区域、重复存储区域和增量存储区域。
所述增量存储区域与所述远端云存储平台建立无线数据通信;而基本存储区域、重复存储区域与所述光伏控制器通信。
在图2基础上,参见图3。所述数据存储终端接收所述数据采集终端采集的当前状态参数后,将当前状态参数与所述数据存储终端已有的存储数据进行比较,基于比较结果得出当前状态参数与已有存储数据之间的相同部分和不同部分;
如果同时存在相同部分与不同部分,则将所述相同部分存储到所述重复存储区域,将所述不同部分存储到所述增量存储区域;
如果仅存在相同部分,则将所述数据存储终端已有的存储数据中与当前状态参数相同的存储数据的时间更新为当前状态参数的采集时间;
如果仅存在不同部分,则将所述不同部分存储到所述基本存储区域。
其中,所述处理后的多个分组数据包括所述增量存储区域和所述基本存储区域的存储数据;
所述将处理后的多个分组数据发送给所述多个光伏控制器和所述远端云存储平台,具体包括:
将所述基本存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器,将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台。
基于图1-图2的实施例,所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令,所述多个控制指令包括多个操作命令,所述多个操作命令对应于所述多个光伏发电装置的多个决策器;
基于所述操作命令,所述决策器在所述光伏发电装置上执行对应的操作。
更具体的,将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台之后,所述远端云存储平台反馈对应于所述多个光伏发电装置的多个决策器的优先级等级数据;
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令。
具体的操作原理,可参照图4。
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令,具体包括:
获取优先级等级最高的第一决策器;
判断所述第一决策器是否处于执行状态;
如果是,则等待所述第一决策器完成当前执行动作;
如果否,则激活所述第一决策器执行相应的操作命令。
更具体的,基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令,具体包括:
获取优先级等级最高的第一决策器;
判断所述第一决策器是否处于执行状态;
如果是,则获取所述第一决策器当前正在执行的操作指令的属性;
基于所属属性判断所述第一决策器当前正在执行的操作指令是否可以中断,
如果是,则中断该当前正在执行的操作指令;
如果否,则等待所述第一决策器完成当前执行动作。
在另外一个方面,若所述远端云存储平台在预定时间段内未反馈优先级等级数据,则将所述重复存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器。
在此基础上,所述多个光伏控制器基于所述重复存储区域的存储数据,在本地生成所述优先级等级数据,所述优先级等级数据与所述重复存储区域的存储数据的重复次数相关联。
基于所述操作命令,所述决策器在所述光伏发电装置上执行对应的操作,还包括:
判断所述操作命令所有操作的参量修改数据是否在对应的预定范围内;
若所述操作命令中所有操作的参量修改数据在对应的预定范围内,则判断当前时间是否在所述操作命令的截止时间内;
如果是,则执行所述操作命令。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,所述系统包括多个分布于光伏电站现场的数据采集终端、对应于所述多个数据采集终端的数据存储终端;
其特征在于:
所述光伏电站现场还布置有多个光伏发电装置,所述光伏发电装置包括多个光伏控制器,每个所述光伏控制器控制所述光伏发电装置的不同参数状态;
所述数据采集终端用于采集所述光伏电站现场的状态参数,并将所述状态参数发送至所述数据存储终端;
所述光伏控制器连接所述数据存储终端以及远端云存储平台;
所述数据存储终端存储所述状态参数时,将所述状态参数与已有的存储数据进行处理后,将处理后的多个分组数据发送给所述多个光伏控制器和所述远端云存储平台;
所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令;
基于所述远端云存储平台反馈的优先级等级数据,所述光伏电站控制系统按照指定的顺序执行所述多个控制指令,对所述多个光伏发电装置的不同参数进行控制。
2.如权利要求1所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
每个所述数据存储终端包括基本存储区域、重复存储区域和增量存储区域;
所述数据存储终端接收所述数据采集终端采集的当前状态参数后,将当前状态参数与所述数据存储终端已有的存储数据进行比较,基于比较结果得出当前状态参数与已有存储数据之间的相同部分和不同部分;
如果同时存在相同部分与不同部分,则将所述相同部分存储到所述重复存储区域,将所述不同部分存储到所述增量存储区域;
如果仅存在相同部分,则将所述数据存储终端已有的存储数据中与当前状态参数相同的存储数据的时间更新为当前状态参数的采集时间;
如果仅存在不同部分,则将所述不同部分存储到所述基本存储区域。
3.如权利要求2所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
所述处理后的多个分组数据包括所述增量存储区域和所述基本存储区域的存储数据;
所述将处理后的多个分组数据发送给所述多个光伏控制器和所述远端云存储平台,具体包括:
将所述基本存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器,将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台。
4.如权利要求1所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
所述多个光伏控制器基于所述多个分组数据生成多个控制指令,所述多个控制指令包括多个操作命令,所述多个操作命令对应于所述多个光伏发电装置的多个决策器;
基于所述操作命令,所述决策器在所述光伏发电装置上执行对应的操作。
5.如权利要求3所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
将所述增量存储区域的存储数据发送给所述远端云存储平台之后,所述远端云存储平台反馈对应于所述多个光伏发电装置的多个决策器的优先级等级数据;
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令。
6.如权利要求5所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令,具体包括:
获取优先级等级最高的第一决策器;
判断所述第一决策器是否处于执行状态;
如果是,则等待所述第一决策器完成当前执行动作;
如果否,则激活所述第一决策器执行相应的操作命令。
7.如权利要求5所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
基于所述优先级等级数据,所述光伏电站控制系统激活所述多个决策器按照所述优先级等级数据的顺序执行所述多个控制指令,具体包括:
获取优先级等级最高的第一决策器;
判断所述第一决策器是否处于执行状态;
如果是,则获取所述第一决策器当前正在执行的操作指令的属性;
基于所属属性判断所述第一决策器当前正在执行的操作指令是否可以中断,
如果是,则中断该当前正在执行的操作指令;
如果否,则等待所述第一决策器完成当前执行动作。
8.如权利要求2所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
若所述远端云存储平台在预定时间段内未反馈优先级等级数据,则将所述重复存储区域的存储数据发送给所述光伏控制器。
9.如权利要求8所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
所述多个光伏控制器基于所述重复存储区域的存储数据,在本地生成所述优先级等级数据,所述优先级等级数据与所述重复存储区域的存储数据的重复次数相关联。
10.如权利要求4所述的一种现场数据与云存储系统相结合的光伏电站控制系统,其特征在于:
基于所述操作命令,所述决策器在所述光伏发电装置上执行对应的操作,还包括:
判断所述操作命令所有操作的参量修改数据是否在对应的预定范围内;
若所述操作命令中所有操作的参量修改数据在对应的预定范围内,则判断当前时间是否在所述操作命令的截止时间内;
如果是,则执行所述操作命令。
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