CN112337876A - 一种供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电能存储系统，公开了一种供电系统。系统通过采集太阳能电池板上的附着物图像数据、太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据，对上述数据进行处理，通过计算得出所述太阳能电池板的污浊程度，根据所述污浊程度执行相应的清洁自动控制。本发明的供电系统具有自动清洗功能，避免了人工方式清洗，解决了现有技术中只能针对较小范围太阳能电池板清洗，不适用于大区域统一清洗管理的技术问题，并提高了光伏电池板的发电效率，将光伏电站的发电效率发挥更佳。

Description

一种供电系统
技术领域
本发明涉及电能存储系统，尤其涉及可自动清洗的一种供电系统。
背景技术
随着能源危机的日益加重，人们普遍意识到应使用可再生能源来替代传统的化石能源，其中太阳能是可再生能源中使用地域广泛，技术较为成熟的一种清洁能源，太阳能发电通常是利用光伏电池板吸收太阳辐射能，使之直接转换为电能的发电技术。随着太阳能光伏发电技术的不断发展，作为太阳能光伏发电系统的关键器件太阳能电池板的使用也越来越普遍，而在使用过程中，太阳能电池板通常置于外界，容易受环境影响，使得太阳能电池板上滞留灰尘和杂质，长期使用会影响太阳能电池板的转换效率，进而需要对其表面进行清理，现有技术中太阳能电池板的自动清理技术均是对于小区域范围内的简单监控，随着太阳能电池板的普遍使用，光伏电站的规模越来越大，对于大区域范围的统一监控需求也越来越迫切，针对上述问题，继续在原有小区域的简单监控基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种供电系统，能够对较大区域范围的太阳能电池板实现自动清洗功能，同时可以实时监控大区域范围的太阳能电池板清洁工作和故障情况，较好地提高了光伏电池板的发电效率，并辅助光伏电站将发电效率发挥到更佳的水平。
根据本发明的第一方面，提供一种供电系统，区域划分装置，用于将太阳能电池板自动清洗范围划分为多个区域，所述区域均设置有调度服务器和多个针对每个采集点设置的自动清洗装置；系统还设置有运行大数据的计算服务器，用于对所有所述自动清洗装置的故障监测维护及数据管理；所述计算服务器包括云数据中心、云计算中心和云服务中心，还包括清洗信息获取中心及与云数据中心连接的清洗数据库，所述清洗数据库存储清洗信息获取中心每天获取的太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据，所述云计算中心获取清洗数据库存储的数据并进行统计，生成一份太阳能电池板的发电量与环境光强度、温湿度及环境PM2.5数据的关系表，作为太阳能电池板清洁度的参考数据，所述云计算中心还基于清洗信息获取中心获取的太阳能电池板上的附着物图像数据、所述关系表、太阳能电池板所属的区域，对所述附着物图像数据进行计算处理，所述云数据中心对处理后的数据进行存储和挖掘，并将挖掘的数据输入清洗数据库提供的清洗模型，通过所述清洗模型得到对应太阳能电池板是否需要进行清洗的控制命令；计算服务器将该控制命令通过相应的调度服务器发送到相应的自动清洗装置；自动清洗装置将执行情况实时通过调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器和计算服务器均设置有监控平台，用于实时监控各区域的所述太阳能电池板清洁状态和故障状态，其中计算服务器的监控平台设置在所述云服务中心内；所述自动清洗装置包括电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、控制器及故障采集器；所述控制器连接所述电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、故障采集器；所述控制器用于对自动清洗装置根据接收的控制命令对相应的清洁元件进行控制，并实时将太阳能电池板的清洁状态和故障状态通过相应的调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器设置在本地，所述计算服务器设置在远程。
上述方案可实现大区域范围的太阳能电池板清洁监控，同时可以及时获取各太阳能电池板的故障信息，扩大了太阳能电池板的清洁监控覆盖范围，完善了监测要素，同时提高了信息化水平。
根据本发明第一方面所述的，所述清洗模型是通过对所述太阳能电池板表面的线面体和三维模型数据重建得到的模型，所述附着物图像数据由光学三维扫描仪对所述太阳能电池板表面大量点的三维坐标、反射率、纹理信息进行采集获得；在所述附着物图像数据输入所述清洗模型得到的数据结果达到第一预设阈值范围则对太阳能电池板表面进行清洁，否则不清洁。
进一步的，在所述数据结果大于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时，仅通过控制吹风机启动进行清洁；在所述数据结果大于第二预设阈值时，控制高压清洗机构启动进行清洁；所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
通过结合重建得到的数学模型对太阳能电池板进行自动清洁控制提高了清洁的效率和控制的精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的供电系统具有自动清洗功能，可以实现对太阳能电池板实现大区域的清洗管理，根据区域的性质对区域划分，可让系统根据区域不同对太阳能电池板监控策略进行针对性设计，结合故障监测可避免在系统出现故障时不能及时有效实现清洁操作的现象。结合太阳能电池板环境数据及自身附着物数据对是否清洁进行判断，提高了判断的精度，降低了光伏电站清洁工作的功耗。通过本发明用户可实现本地及远程对太阳能电池板的清洁监控，较好地提高了光伏电池板的发电效率，将整个光伏电站的发电效率发挥到了较佳的水平。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明。
图1为本发明的计算服务器结构示意图。
图2为本发明具体实施例的太阳能电池板自清洗系统结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
一种太阳能电池板自清洗系统，包括：区域划分装置，用于将太阳能电池板自动清洗范围划分为多个区域，所述区域均设置有调度服务器和多个针对每个采集点设置的自动清洗装置；系统还设置有运行大数据的计算服务器，用于对所有所述自动清洗装置的故障监测维护及数据管理；所述计算服务器包括云数据中心、云计算中心和云服务中心，还包括清洗信息获取中心及与云数据中心连接的清洗数据库，所述清洗数据库存储清洗信息获取中心每天获取的太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据，所述云计算中心获取清洗数据库存储的数据并进行统计，生成一份太阳能电池板的发电量与环境光强度、温湿度及环境PM2.5数据的关系表，作为太阳能电池板清洁度的参考数据，所述云计算中心还基于清洗信息获取中心获取的太阳能电池板上的附着物图像数据、所述关系表、太阳能电池板所属的区域，对所述附着物图像数据进行计算处理，所述云数据中心对处理后的数据进行存储和挖掘，并将挖掘的数据输入清洗数据库提供的清洗模型，通过所述清洗模型得到对应太阳能电池板是否需要进行清洗的控制命令；计算服务器将该控制命令通过相应的调度服务器发送到相应的自动清洗装置；自动清洗装置将执行情况实时通过调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器和计算服务器均设置有监控平台，用于实时监控各区域的所述太阳能电池板清洁状态和故障状态，其中计算服务器的监控平台设置在所述云服务中心内；所述自动清洗装置包括电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、控制器及故障采集器；所述控制器连接所述电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、故障采集器；所述控制器用于对自动清洗装置根据接收的控制命令对相应的清洁元件进行控制，并实时将太阳能电池板的清洁状态和故障状态通过相应的调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器设置在本地，所述计算服务器设置在远程。
如图1所示，为本发明实施例中计算机服务器系统的结构图，具体地，所述计算服务器包括云数据中心、云计算中心和云服务中心，还包括清洗信息获取中心及与云数据中心连接的清洗数据库，清洗信息获取中心与所述云数据中心连接，云数据中心与所述云计算中心连接，云计算中心与所述云服务中心连接，所述清洗数据库存储清洗信息获取中心每天获取的太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据，所述云计算中心获取清洗数据库存储的数据并进行统计，生成一份太阳能电池板的发电量与环境光强度、温湿度及环境PM2.5数据的关系表，作为太阳能电池板清洁度的参考数据，所述云计算中心还基于清洗信息获取中心获取的太阳能电池板上的附着物图像数据、所述关系表、太阳能电池板所属的区域，对所述附着物图像数据进行计算处理，所述云数据中心对处理后的数据进行存储和挖掘，并将挖掘的数据输入清洗数据库提供的清洗模型，通过所述清洗模型得到对应太阳能电池板是否需要进行清洗的控制命令；计算服务器将该控制命令通过相应的调度服务器发送到相应的自动清洗装置；所述挖掘的数据包括太阳能电池板表面的线面体和三维模型数据；所述清洗模型是通过对所述太阳能电池板表面的线面体和三维模型数据重建得到模型，所述附着物图像数据由光学三维扫描仪对所述太阳能电池板表面大量点的三维坐标、反射率、纹理信息进行采集获得。
可参见附图图2，为了简洁描述图2只示出一个区域的自动清洗装置，本发明所指的多个区域的自动清洗装置的控制是在图2基础上由计算服务器连接多个调度服务器，每个调度服务器连接一个自动清洗装置。所述自动清洗装置包括电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、控制器及故障采集器；所述控制器连接所述电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、故障采集器；所述自动清洗装置与调度服务器通信连接，调度服务器与计算服务器通信连接。
计算服务器将该控制命令通过相应的调度服务器发送到相应的自动清洗装置；自动清洗装置将执行情况实时通过调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器和计算服务器均设置有监控平台，用于实时监控各区域的所述太阳能电池板清洁状态和故障状态，其中计算服务器的监控平台设置在所述云服务中心内；所述控制器用于对自动清洗装置根据接收的控制命令对相应的清洁元件进行控制，并实时将太阳能电池板的清洁状态和故障状态通过相应的调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器设置在本地，所述计算服务器设置在远程。
不同的环境情况影响着太阳能电池板附着物图像数据的精确度，比如说雾霾天气，有可能导致图像数据的判断结果是需要清洗，但实质是不需要的，因此本发明除了结合太阳能电池板上附着物图像数据外还结合了太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据来判断是否需要清洗，提高了判断的精度，有效的降低了光伏电站清洁工作的功耗，并提高了光伏电站的发电效率。
所述区域可划分为住宅区、工厂区和农场，住宅、工厂与农场对太阳能的需求量不同，住宅相对较少、工厂与农场相对较大，住宅与农场所处的环境相对工厂污染程度较低，在具体使用时可根据上述区域各自的特点对相应的自动清洗装置进行清洁周期。所述区域还可根据需求划分为每个大客户对应的区域，如相应的客户欠费时，可针对性的对其关闭清洁服务。
在本发明实施例中，在所述附着物图像数据输入所述清洗模型得到的数据结果达到第一预设阈值范围则对太阳能电池板表面进行清洁，否则不清洁。
所述附着物图像数据还可通过其他可采集灰尘级别的摄像设备实现。
在所述数据结果大于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时，仅通过控制吹风机启动进行清洁；在所述数据结果大于第二预设阈值时，控制高压清洗机构启动进行清洁；所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
本发明的上述方案方便了用户对太阳能电池板实现大区域的清洗管理，通过根据区域的性质对区域划分，可让系统根据区域不同对太阳能电池板监控策略进行针对性设计，结合故障监测可防止在系统出现故障时不能及时有效实现清洁操作。通过本发明用户可实现本地及远程对太阳能电池板的清洁监控，并提高了光伏电站的整体发电效率。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：区域划分装置，用于将太阳能电池板自动清洗范围划分为多个区域，所述区域均设置有调度服务器和多个针对每个采集点设置的自动清洗装置；系统还设置有运行大数据的计算服务器，用于对所有所述自动清洗装置的故障监测维护及数据管理；所述计算服务器包括云数据中心、云计算中心和云服务中心，还包括清洗信息获取中心及与云数据中心连接的清洗数据库，所述清洗数据库存储清洗信息获取中心每天获取的太阳能电池板运行的发电量数据、太阳能电池板环境光强度数据、温湿度数据及环境PM2.5数据，所述云计算中心获取清洗数据库存储的数据并进行统计，生成一份太阳能电池板的发电量与环境光强度、温湿度及环境PM2.5数据的关系表，作为太阳能电池板清洁度的参考数据，所述云计算中心还基于清洗信息获取中心获取的太阳能电池板上的附着物图像数据、所述关系表、太阳能电池板所属的区域，对所述附着物图像数据进行计算处理，所述云数据中心对处理后的数据进行存储和挖掘，并将挖掘的数据输入清洗数据库提供的清洗模型，通过所述清洗模型得到对应太阳能电池板是否需要进行清洗的控制命令；计算服务器将该控制命令通过相应的调度服务器发送到相应的自动清洗装置；自动清洗装置将执行情况实时通过调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器和计算服务器均设置有监控平台，用于实时监控各区域的所述太阳能电池板清洁状态和故障状态，其中计算服务器的监控平台设置在所述云服务中心内；所述自动清洗装置包括电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、控制器及故障采集器；所述控制器连接所述电机、吹风机、高压清洗机构、光学三维扫描仪、故障采集器；所述控制器用于对自动清洗装置根据接收的控制命令对相应的清洁元件进行控制，并实时将太阳能电池板的清洁状态和故障状态通过相应的调度服务器反馈到所述计算服务器中；所述调度服务器设置在本地，所述计算服务器设置在远程。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述清洗模型是通过对所述太阳能电池板表面的线面体和三维模型数据重建得到的模型，所述附着物图像数据由光学三维扫描仪对所述太阳能电池板表面大量点的三维坐标、反射率、纹理信息进行采集获得；在所述附着物图像数据输入所述清洗模型得到的数据结果达到第一预设阈值范围则对太阳能电池板表面进行清洁，否则不清洁。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：在所述数据结果大于所述第一预设阈值且小于第二预设阈值时，仅通过控制吹风机启动进行清洁；在所述数据结果大于第二预设阈值时，控制高压清洗机构启动进行清洁；所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
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