CN116111951A - 一种基于光伏发电的数据监测系统 - Google Patents

一种基于光伏发电的数据监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于光伏发电的数据监测系统，调取单元通过数据检测单元获取光伏发电单元中各部件的运行参数以实时对光伏发电系统进行检测，并及时发现光伏发电系统处于故障状态的原因，第一解析单元根据用电端的电压频率初步判定光伏发电单元的运行状态，第二解析单元根据各光伏板平均温度值、蓄电池电量值以及蓄电池的消耗速率以对光伏发电单元出现故障的原因进行进一步判定，警报单元根据第二解析单元输出的故障原因发出对应的警报信息，多方面对光伏发电单元的运行状态进行判定以确保及时发现光伏发电单元处于故障状态的具体原因并及时发出警报通知，有效的提高了光伏发电单元的检测效率。

Description

一种基于光伏发电的数据监测系统
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于光伏发电的数据监测系统。
背景技术
分布式光伏发电作为新能源的重要组成部分，具有发电方式灵活、环保性、经济型和与环境兼容的特点，对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。
中国专利公开号：CN106249042A，公开了一种基于数据分析的光伏发电监测系统及方法；利用无线传输技术将气象地理环境相同的区域内光照强度、温度数据进行采样，并将采样数据传输至数据分析系统，数据分析系统根据采样数据和光伏电池板参数对每个光伏并网点的日发电量限值进行预测；将分析计算得到的日发电量限值与用电信息采集系统采样数据进行对比，当发电量出现异常时，主站计算机将发出预警，提醒营销稽查人员及时进行窃电事件处理；由此可见，所述存在以下问题：仅针对窃电事件进行监控未针对光伏发电单元的运行进行监控，未能及时发现光伏发电单元的故障，影响光伏发电系统的安全性及针对光伏发电系统的监控效率。
发明内容
为此，本发明提供一种基于光伏发电的数据监测系统，用以克服现有技术中仅针对窃电事件进行监控未针对光伏发电单元的运行进行监控，未能及时发现光伏发电单元的故障，影响光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于光伏发电的数据监测系统，包括：
光伏发电单元，其包括若干设置在预设地理位置以产生电能的光伏板、设置在各光伏板与用电端之间以储存电能的蓄电池以及若干设置在蓄电池与用电端之间以传输电能的传输线路；
数据监测单元，用以检测所述光伏发电单元中各部件的运行参数，包括设置在所述光伏发电单元外以检测光伏发电单元所处环境温度的第一温度检测模块、若干分别设置在各对应的所述光伏板上以分别检测各光伏板温度的第二温度检测模块、设置在所述蓄电池上以检测蓄电池蓄电量的蓄电量检测模块以及设置在所述用电端以检测用电端电压频率的频率检测模块；
调取单元，其与所述数据监测单元中的各所述部件相连，用以获取数据监测单元测得的所述光伏发电单元中各部件的运行参数；
第一解析单元，其与所述调取单元相连，用以接收调取单元输出的各所述运行参数以对所述光伏发电单元的运行状态进行初步判定，光伏发电单元的运行状态包括正常运行状态和故障状态；
第二解析单元，其分别与所述第一解析单元和所述调取单元相连，用以接收第一解析单元输出的针对所述光伏发电单元的初步判定结果并在第一解析单元判定光伏发电单元处于故障状态时控制调取单元输送对应的所述运行参数以对光伏发电单元出现故障的原因进行判定；
警报单元，其与所述第二解析单元相连，用以根据第二解析单元输出的故障原因发出对应的警报信息。
进一步地，所述第一解析单元在第一预设条件下通过所述频率检测模块周期性检测所述用电端的电压频率以获取若干电压频率值，对于电压频率值，若频率检测模块测得该电压频率值低于预设标准频率f0，第一解析单元将该电压频率值记为过低电压频率值，并根据各过低电压频率值计算用电端的用电评分G，设定，，其中，T为用电转化参数，设定T=24，fi为第一解析单元统计的第i个过低电压频率值，其中，i=1,2,3……n，n为第一解析单元统计的过低电压频率值的总数，ti为第i个过低电压频值的累计持续时长；
所述第一预设条件为所述第一解析单元针对所述光伏发电单元的运行状态进行判定。
进一步地，所述第一解析单元根据用求得的所述用电评分确定针对所述光伏发电单元运行状态的判定方式，其中，
第一判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为正常运行状态，并控制光伏发电单元以当前运行参数运行；所述第一判定方式满足所述用电评分小于等于预设评分；
第二判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为故障状态，第一解析单元初步判定光伏发电单元的故障原因为发电电量不足并将初步判定结果发送至所述第二解析单元；第二判定方式满足所述用电评分大于预设评分。
进一步地，所述第二解析单元在第二预设条件下控制所述第二温度检测模块依次检测各所述光伏板在预设周期内的平均温度值，并将测得的第k个光伏板在预设周期中的平均温度值记为Rk，设定k=1，2，3……m，其中，m为所述光伏发电单元中光伏板的总数，第二解析单元根据各平均温度值计算光伏发电单元在预设周期中实际获取的太阳能Q并根据Q确定针对光伏发电单元的二次判定方式，设定,其中，C为光伏板的比热容，M为所述光伏发电单元中单个光伏板的平均面积，其中，
第一二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元所处环境在所述预设周期中无法产出预设量的太阳能，所述警报单元发出针对太阳能不足的警报信息；所述第一二次判定方式满足所述实际获取的太阳能小于等于第一预设标准太阳能；
第二二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元中存在出现故障的光伏板，第二解析单元依次检测各光伏板在预设时长内的温度以获取若干温度值，并根据温度值确定针对该光伏板的质量评分；所述第二二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第一预设标准太阳能且实际获取的太阳能小于等于第二预设标准太阳能；
所述第三二次判定方式为第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为所述蓄电池的电量转化效率低于预设标准，并通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值，以确定蓄电池运行状态；所述第三二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第二预设标准太阳能；
所述第二预设条件为所述第一解析单元确定使用第二判定方式完成对所述光伏发电单元的运行状态的判定。
进一步地，所述第二解析单元在第三预设条件下控制所述第二温度检测模块周期性检测第k个所述光伏板在所述预设时长内的温度以获取若干温度值，并将光伏板在第j个周期中的温度值记为rkj，设定j=1，2，3……x，其中，x为第二检测模块针对该光伏板温度的检测周期数，第二解析单元根据该光伏板在各周期中的温度值求得针对该光伏板的质量评分Yk，设定
，
其中，α为第一预设权重系数，设定α=0.45，β为第二预设权重系数，设定β=0.55，rkjmax为该光伏板在各检测周期中的温度最大值，为各所述光伏板检测周期中的温度最大值的平均值，为该光伏板在预设时长内各周期中温度值的平均值，A为各光伏板在预设时长内各周期中的温度值的平均值；
所述第三预设条件为所述第二解析单元使用所述第二二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定。
进一步地，所述第二解析单元在所述第三预设条件下根据所述质量评分确定针对单个所述光伏板的质量判定方式，其中，
第一质量判定方式为所述第二解析单元判定第k个所述光伏板出现问题并控制所述警报单元发出针对第k个光伏板的质量问题警报；第一质量判定方式满足第k个所述光伏板的质量评分小于等于预设标准质量评分；
第二质量判定方式为所述第二解析单元判定该光伏板符合预设标准；第二质量判定方式满足第k个光伏板的质量评分大于所述预设标准质量评分。
进一步地，所述第二解析单元第四预设条件下通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值以确定持续时间最长的蓄电池电量值，并根据蓄电池电量值确定蓄电池运行状态的蓄电池判定方式，其中，
第一蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态符合预设标准，且光伏发电单元为故障状态的原因为所述传输线路出现问题，警报单元发出针对传输线路的故障警报信息；所述第一蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值大于第二预设电量值；
第二蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态不符合预设标准，且初步判定不符合预设标准的原因为蓄电池存在老化；所述第二蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值小于等于所述第二预设电量值，且大于第一预设电量值；
第三蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池存在老化，并控制所述警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；所述第三蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量小于等于所述第一预设电量值；
所述第四预设条件为所述第二解析单元使用所述第三二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定方式。
进一步地，所述第二解析单元第五预设条件下通过所述蓄电量检测模块检测蓄电池的消耗速率，并根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式，其中，
第一故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池出现老化警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率大于第二预设速率；
第二故障判定方式为第二解析单元初步判定蓄电池出现老化，第二解析单元获取蓄电池蓄电量的最大值，并根据蓄电量的最大值针对蓄电池进行判定；第二故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第二预设速率且大于第一预设速率；
第三故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池未老化，第二解析单元判定传输线路出现故障，并发出针对传输线路的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第一预设速率；
所述第五预设条件为所述第二解析单元使用所述第二蓄电池判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
进一步地，第二解析单元在第六预设条件下获取蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值并根据蓄电量的最大值以预设蓄电池评分公式计算蓄电池的蓄电评分X；
所述第二解析单元根据太阳能确定预设蓄电池评分公式的对应调节系数的选择方式，其中，
第一选择方式为第二解析单元将第一调节系数s1代入预设蓄电池评分公式中，设定，；第一选择方式满足所述太阳能小于等于第一预设太阳能；
第二选择方式为第二解析单元将第二调节系数s2代入预设蓄电池评分公式中，设定，；第二选择方式满足所述太阳能小于等于第二预设太阳能且大于所述第一预设太阳能；
第三选择方式为第二解析单元将第三调节系数s3代入预设蓄电池评分公式中，设定，；第三选择方式满足所述太阳能大于所述第一预设太阳能；
其中，Wmax为蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值；W0蓄电池的预设蓄电量；
所述第六预设条件为所述第二解析单元使用所述第二故障判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
进一步地，所述第二解析单元在所述第六预设条件下根据蓄电评分确定光伏发电系统的运行状态判决方式，其中，
第一判决方式为第二解析单元判定蓄电池出现老化，第二解析单元发出针对蓄电池的故障警报；第一判决方式满足蓄电评分小于等于预设第一蓄电评分；
第二判决方式为所述第二解析单元判定蓄电池未发生老化，第二解析单元判定传输线路出现故障，并发出针对传输线路的故障警报信息；第二判决方式满足蓄电评分大于预设第一蓄电评分。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，调取单元通过数据检测单元获取光伏发电单元中各部件的运行参数以实时对光伏发电系统进行检测，并及时发现光伏发电系统处于故障状态的原因，第一解析单元根据用电端的电压频率初步判定光伏发电单元的运行状态，第二解析单元根据各光伏板平均温度值、蓄电池电量值以及蓄电池的消耗速率以对光伏发电单元出现故障的原因进行进一步判定，警报单元根据第二解析单元输出的故障原因发出对应的警报信息，多方面对光伏发电单元的运行状态进行判定以确保及时发现光伏发电单元处于故障状态的具体原因并及时发出警报通知，有效的提高了光伏发电单元的检测效率。
进一步地，第一解析单元根据用电端的电压频率计算光伏发电单元的用电评分G，在精确实时获取用电端的用电状态的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，第一解析单元根据用电评分确定所述光伏发电单元运行状态的判定方式以确定光伏发电状态的运行状态，并在第一解析单元确定光伏发电单元的运行状态为故障状态时，初步判定光伏发电单元处于故障状态的原因为光伏板的发电电量不足，并将初步判定结果发送至所述第二解析单元；在确保针对光伏发电单元的运行状态进行实时监控的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元根据各所述光伏板在预设周期内的平均温度值计算所述光伏发电单元的太阳能Q并根据太阳能Q确定光伏发电单元的二次判定方式，以进一步确定光伏发电单元处于故障状态的原因，在确保能及时发现光伏发电单元的故障的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元根据光伏板在预设时长内的温度计算针对单个光伏板的质量评分Yk，以针对光伏板的质量进一步确定光伏发电单元处于故障状态的原因，确保针对光伏发电单元的运行状态进行实时监控的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元根据质量评分确定针对单个光伏板的质量判定方式，第一解析单元在判定针对单个光伏板的质量评分小于等于预设标准质量评时针对单个出现问题的光伏板发出质量问题警报，第一解析单元在判定针对单个光伏板的质量评分大于预设标准质量评时判定该光伏板符合预设标准未出现故障，精确地针对单个光伏板的质量问题进行监控以确切的判定故障原因，在确保从多方面检测光伏监测系统故障原因的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，第二解析单元在使用所述第三二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定方式的条件下判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为所述蓄电池的电量转化效率低于预设标准，并通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值，以确定蓄电池运行状态，在确保从多方面检测光伏监测系统故障原因的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元在初步判定光伏发电板的故障原因为蓄电池出现故障的条件下，检测蓄电池的消耗速率，并根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式，以确定光伏发电单元出现故障的原因为蓄电池出现老化或传输线路出现故障，第二解析单元在所述蓄电池的消耗速率小于等于第二预设速率且大于所述第一预设速率时根据蓄电量的最大值针对蓄电池进行进一步判定，在确保从多方面检测光伏监测系统故障原因的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元在判定蓄电池的消耗速率小于等于第二预设速率且大于所述第一预设速率时根据蓄电量的最大值以预设蓄电池评分公式计算蓄电池的蓄电评分X，并根据太阳能确定预设蓄电池评分公式的对应调节系数，以确定针对蓄电池的蓄电池评分公式，在精确确定所述蓄电池的工作状态的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
进一步地，所述第二解析单元根据蓄电评分确定光伏发电单元的运行状态判决方式，以最终确定光伏发电单元的运行状态出现故障的原因，在确保从多方面检测光伏监测系统故障原因的同时，进一步增加了光伏发电单元的安全性及针对光伏发电单元的监控效率。
附图说明
图1为本发明所述基于光伏发电的数据监测系统的结构框图；
图2为本发明所述第二解析单元根据太阳能Q确定针对光伏发电单元的二次判定方式的流程图；
图3为本发明所述第二解析单元根据蓄电池电量值确定蓄电池运行状态的蓄电池判定方式的流程图；
图4为本发明所述第二解析单元根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明所述基于光伏发电的数据监测系统的结构框图，包括：
光伏发电单元，其包括若干设置在预设地理位置以产生电能的光伏板、设置在各光伏板与用电端之间以储存电能的蓄电池以及若干设置在蓄电池与用电端之间以传输电能的传输线路；
数据监测单元，用以检测所述光伏发电单元中各部件的运行参数，包括设置在所述光伏发电单元外以检测光伏发电单元所处环境温度的第一温度检测模块、若干分别设置在各对应的所述光伏板上以分别检测各光伏板温度的第二温度检测模块、设置在所述蓄电池上以检测蓄电池蓄电量的蓄电量检测模块以及设置在所述用电端以检测用电端电压频率的频率检测模块；
调取单元，其与所述数据监测单元中的各所述部件相连，用以获取数据监测单元测得的所述光伏发电单元中各部件的运行参数；
第一解析单元，其与所述调取单元相连，用以接收调取单元输出的各所述运行参数以对所述光伏发电单元的运行状态进行初步判定，光伏发电单元的运行状态包括正常运行状态和故障状态；
第二解析单元，其分别与所述第一解析单元和所述调取单元相连，用以接收第一解析单元输出的针对所述光伏发电单元的初步判定结果并在第一解析单元判定光伏发电单元处于故障状态时控制调取单元输送对应的所述运行参数以对光伏发电单元出现故障的原因进行判定；
警报单元，其与所述第二解析单元相连，用以根据第二解析单元输出的故障原因发出对应的警报信息。
具体而言，所述第一解析单元在第一预设条件下通过所述频率检测模块周期性检测所述用电端的电压频率以获取若干电压频率值，对于电压频率值，若频率检测模块测得该电压频率值低于预设标准频率f0，第一解析单元将该电压频率值记为过低电压频率值，并根据各过低电压频率值计算用电端的用电评分G，设定，，其中，T为用电转化参数，设定T=24，fi为第一解析单元统计的第i个过低电压频率值，其中，i=1,2,3……n，n为第一解析单元统计的过低电压频率值的总数，ti为第i个过低电压频值的累计持续时长；
所述第一预设条件为所述第一解析单元针对所述光伏发电单元的运行状态进行判定。
具体而言，所述第一解析单元根据用求得的所述用电评分确定针对所述光伏发电单元运行状态的判定方式，其中，
第一判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为正常运行状态，并控制光伏发电单元以当前运行参数运行；所述第一判定方式满足所述用电评分小于等于预设评分；
第二判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为故障状态，第一解析单元初步判定光伏发电单元的故障原因为发电电量不足并将初步判定结果发送至所述第二解析单元；第二判定方式满足所述用电评分大于预设评分。
请参阅图2所示，其为本发明所述第二解析单元根据太阳能Q确定针对光伏发电单元的二次判定方式的流程图，所述第二解析单元在第二预设条件下控制所述第二温度检测模块依次检测各所述光伏板在预设周期内的平均温度值，并将测得的第k个光伏板在预设周期中的平均温度值记为Rk，设定k=1，2，3……m，其中，m为所述光伏发电单元中光伏板的总数，第二解析单元根据各平均温度值计算光伏发电单元在预设周期中实际获取的太阳能Q并根据Q确定针对光伏发电单元的二次判定方式，设定
,
其中，C为光伏板的比热容，M为所述光伏发电单元中单个光伏板的平均面积，其中，
第一二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元所处环境在所述预设周期中无法产出预设量的太阳能，所述警报单元发出针对太阳能不足的警报信息；所述第一二次判定方式满足所述实际获取的太阳能小于等于第一预设标准太阳能；
第二二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元中存在出现故障的光伏板，第二解析单元依次检测各光伏板在预设时长内的温度以获取若干温度值，并根据温度值确定针对该光伏板的质量评分；所述第二二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第一预设标准太阳能且实际获取的太阳能小于等于第二预设标准太阳能；
第三二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为所述蓄电池的电量转化效率低于预设标准，并通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值，以确定蓄电池运行状态；所述第三二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第二预设标准太阳能；
所述第二预设条件为所述第一解析单元确定使用第二判定方式完成对所述光伏发电单元的运行状态的判定。
具体而言，所述第二解析单元在第三预设条件下控制所述第二温度检测模块周期性检测第k个所述光伏板在所述预设时长内的温度以获取若干温度值，并将光伏板在第j个周期中的温度值记为rkj，设定j=1，2，3……x，其中，x为第二检测模块针对该光伏板温度的检测周期数，第二解析单元根据该光伏板在各周期中的温度值求得针对该光伏板的质量评分Yk，设定
，其中，α为第一预设权重系数，设定α=0.45，β为第二预设权重系数，设定β=0.55，rkjmax为该光伏板在各检测周期中的温度最大值，为各所述干光伏板检测周期中的温度最大值的平均值，为该光伏板在预设时长内各周期中温度值的平均值，A为各光伏板在预设时长内各周期中的温度值的平均值；
所述第三预设条件为所述第二解析单元使用所述第二二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定。
具体而言，所述第二解析单元在所述第三预设条件下根据所述质量评分确定针对单个所述光伏板的质量判定方式，其中，
第一质量判定方式为所述第二解析单元判定第k个所述光伏板出现问题并控制所述警报单元发出针对第k个光伏板的质量问题警报；第一质量判定方式满足第k个所述光伏板的质量评分小于等于预设标准质量评分；
第二质量判定方式为所述第二解析单元判定该光伏板符合预设标准；第二质量判定方式满足第k个光伏板的质量评分大于所述预设标准质量评分。
请参阅图3所示，其为本发明所述第二解析单元根据根据蓄电池电量值确定蓄电池运行状态的蓄电池判定方式的流程图，所述第二解析单元第四预设条件下通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值以确定持续时间最长的蓄电池电量值，并根据蓄电池电量值确定蓄电池运行状态的蓄电池判定方式，其中，
第一蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态符合预设标准，且光伏发电单元为故障状态的原因为所述传输线路出现问题，警报单元发出针对传输线路的故障警报信息；所述第一蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值大于第二预设电量值；
第二蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态不符合预设标准，且初步判定不符合预设标准的原因为蓄电池存在老化；所述第二蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值小于等于所述第二预设电量值，且大于第一预设电量值；
第三蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池存在老化，并控制所述警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；所述第三蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量小于等于所述第一预设电量值；
所述第四预设条件为所述第二解析单元使用所述第三二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定方式。
请参阅图4所示，其为本发明所述第二解析单元根据根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式的流程图，所述第二解析单元第五预设条件下通过所述蓄电量检测模块检测蓄电池的消耗速率，并根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式，其中，
第一故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池出现老化警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率大于第二预设速率；
第二故障判定方式为第二解析单元初步判定蓄电池出现老化，第二解析单元获取蓄电池蓄电量的最大值，并根据蓄电量的最大值针对蓄电池进行判定；第二故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第二预设速率且大于第一预设速率；
第三故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池未老化，第二解析单元判定传输线路出现故障，警报单元发出针对传输线路的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第一预设速率；
所述第五预设条件为所述第二解析单元使用所述第二蓄电池判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
具体而言，第二解析单元在第六预设条件下获取蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值并根据蓄电量的最大值以预设蓄电池评分公式计算蓄电池的蓄电评分X；
所述第二解析单元根据太阳能确定预设蓄电池评分公式的对应调节系数的选择方式，其中，
第一选择方式为第二解析单元将第一调节系数s1代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第一选择方式满足所述太阳能小于等于第一预设太阳能；
第二选择方式为第二解析单元将第二调节系数s2代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第二选择方式满足所述太阳能小于等于第二预设太阳能且大于所述第一预设太阳能；
第三选择方式为第二解析单元将第三调节系数s3代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第三选择方式满足所述太阳能大于所述第一预设太阳能；
其中，Wmax为蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值；W0蓄电池的预设蓄电量；
所述第六预设条件为所述第二解析单元使用所述第二故障判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
具体而言，所述第二解析单元在所述第六预设条件下根据蓄电评分确定光伏发电系统的运行状态判决方式，其中，
第一判决方式为所述第二解析单元判定蓄电池出现老化，警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；第一判决方式满足蓄电评分小于等于预设第一蓄电评分；
第二判决方式为所述第二解析单元判定蓄电池未发生老化，警报单元判定传输线路出现故障，并发出针对传输线路的故障警报信息；第二判决方式满足蓄电评分大于预设第一蓄电评分。
实施例1
第一解析单元周期性检测用电端的电压频率以获取若干电压频率值，并计算用电端用电评分G=0.17，其中f0=49.9z，第一解析单元统计的过低电压频率值的总数为21，第一解析单元根据用电端评分G判定光伏发电单元的运行状态为故障状态，其中，预设评分=0.1；第二解析单元根据各温度值计算光伏发电单元在预设周期中实际获取的太阳能Q=1.22×105，第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为所述蓄电池的电量转化效率低于预设标准，其中，第一预设标准太阳能=1.134×105，第二预设标准太阳能=1.218×105；第二解析单元通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值为900，第二解析单元判定蓄电池运行状态不符合预设标准，且初步判定不符合预设标准的原因为蓄电池存在老化，其中，第一预设电量值=800，第二预设电量值=1000；第二解析单元通过所述蓄电量检测模块检测蓄电池的消耗速率为18，第二解析单元初步判定蓄电池出现老化，其中，第一预设速率=10，第二预设速率=20，第二解析单元获取蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值为1800，并以预设蓄电池评分公式计算蓄电池的蓄电评分X=200，第二解析单元判定蓄电池未发生老化，其中，第一调节系数s1=0.8，第二调节系数s2=0.7，第三调节系数s3=0.6，第一预设太阳能=1.246，第二预设太阳能=1.274，其中，第一预设蓄电评分=120，预设标准质量评分=0.97。
实施例2
第一解析单元周期性检测所述用电端的电压频率以获取若干电压频率值，并计算用电端用电评分G=0.12，第一解析单元根据用电端评分G判定光伏发电单元的运行状态为故障状态；第二解析单元根据各温度值计算光伏发电单元在预设周期中实际获取的太阳能Q=1.141×105，第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元中存在出现故障的光伏板，第二解析单元依次检测各光伏板在预设时长内的温度以获取若干温度值，并根据温度值确定针对该光伏板的质量评分，若单个光伏板的质量评分小于等于0.97则发出针对该光伏板的质量问题警报，若单个光伏板的质量评分大于0.97则第二检测单元判定该光伏板符合预设标准。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，包括：
光伏发电单元，其包括若干设置在预设地理位置以产生电能的光伏板、设置在各光伏板与用电端之间以储存电能的蓄电池以及若干设置在蓄电池与用电端之间以传输电能的传输线路；
数据监测单元，用以检测所述光伏发电单元中各部件的运行参数，包括设置在所述光伏发电单元外以检测光伏发电单元所处环境温度的第一温度检测模块、若干分别设置在各对应的所述光伏板上以分别检测各光伏板温度的第二温度检测模块、设置在所述蓄电池上以检测蓄电池蓄电量的蓄电量检测模块以及设置在所述用电端以检测用电端电压频率的频率检测模块；
调取单元，其与所述数据监测单元中的各所述部件相连，用以获取数据监测单元测得的所述光伏发电单元中各部件的运行参数；
第一解析单元，其与所述调取单元相连，用以接收调取单元输出的各所述运行参数以对所述光伏发电单元的运行状态进行初步判定，光伏发电单元的运行状态包括正常运行状态和故障状态；
第二解析单元，其分别与所述第一解析单元和所述调取单元相连，用以接收第一解析单元输出的针对所述光伏发电单元的初步判定结果并在第一解析单元判定光伏发电单元处于故障状态时控制调取单元输送对应的所述运行参数以对光伏发电单元出现故障的原因进行判定；
警报单元，其与所述第二解析单元相连，用以根据第二解析单元输出的故障原因发出对应的警报信息。
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第一解析单元在第一预设条件下通过所述频率检测模块周期性检测所述用电端的电压频率以获取若干电压频率值，对于电压频率值，若频率检测模块测得该电压频率值低于预设标准频率f0，第一解析单元将该电压频率值记为过低电压频率值，并根据各过低电压频率值计算用电端的用电评分G，设定，
，
其中，T为用电转化参数，设定T=24，fi为第一解析单元统计的第i个过低电压频率值，其中，i=1,2,3……n，n为第一解析单元统计的过低电压频率值的总数，ti为第i个过低电压频值的累计持续时长；
所述第一预设条件为所述第一解析单元针对所述光伏发电单元的运行状态进行判定。
3.根据权利要求2所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第一解析单元根据用求得的所述用电评分确定针对所述光伏发电单元运行状态的判定方式，其中，
第一判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为正常运行状态，并控制光伏发电单元以当前运行参数运行；所述第一判定方式满足所述用电评分小于等于预设评分；
第二判定方式为所述第一解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态为故障状态，第一解析单元初步判定光伏发电单元的故障原因为发电电量不足并将初步判定结果发送至所述第二解析单元；第二判定方式满足所述用电评分大于预设评分。
4.根据权利要求3所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元在第二预设条件下控制所述第二温度检测模块依次检测各所述光伏板在预设周期内的平均温度值，并将测得的第k个光伏板在预设周期中的平均温度值记为Rk，设定k=1，2，3……m，其中，m为所述光伏发电单元中光伏板的总数，第二解析单元根据各平均温度值计算光伏发电单元在预设周期中实际获取的太阳能Q并根据Q确定针对光伏发电单元的二次判定方式，设定
,
其中，C为光伏板的比热容，M为所述光伏发电单元中单个光伏板的平均面积，其中，
第一二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元所处环境在所述预设周期中无法产出预设量的太阳能，所述警报单元发出针对太阳能不足的警报信息；所述第一二次判定方式满足所述实际获取的太阳能小于等于第一预设标准太阳能；
第二二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为光伏发电单元中存在出现故障的光伏板，第二解析单元依次检测各光伏板在预设时长内的温度以获取若干温度值，并根据温度值确定针对该光伏板的质量评分；所述第二二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第一预设标准太阳能且实际获取的太阳能小于等于第二预设标准太阳能；
第三二次判定方式为所述第二解析单元判定所述光伏发电单元的运行状态处于故障状态的原因为所述蓄电池的电量转化效率低于预设标准，并通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值，以确定蓄电池运行状态；所述第三二次判定方式满足所述实际获取的太阳能大于第二预设标准太阳能；
所述第二预设条件为所述第一解析单元确定使用第二判定方式完成对所述光伏发电单元的运行状态的判定。
5.根据权利要求4所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元在第三预设条件下控制所述第二温度检测模块周期性检测第k个所述光伏板在所述预设时长内的温度以获取若干温度值，并将光伏板在第j个周期中的温度值记为rkj，设定j=1，2，3……x，其中，x为第二检测模块针对该光伏板温度的检测周期数，第二解析单元根据该光伏板在各周期中的温度值求得针对该光伏板的质量评分Yk，设定
，
其中，α为第一预设权重系数，设定α=0.45，β为第二预设权重系数，设定β=0.55，rkjmax为该光伏板在各检测周期中的温度最大值，为各所述光伏板检测周期中的温度最大值的平均值，为该光伏板在预设时长内各周期中温度值的平均值，A为各光伏板在预设时长内各周期中的温度值的平均值；
所述第三预设条件为所述第二解析单元使用所述第二二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定。
6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元在所述第三预设条件下根据所述质量评分确定针对单个所述光伏板的质量判定方式，其中，
第一质量判定方式为所述第二解析单元判定第k个所述光伏板出现问题并控制所述警报单元发出针对第k个光伏板的质量问题警报；第一质量判定方式满足第k个所述光伏板的质量评分小于等于预设标准质量评分；
第二质量判定方式为所述第二解析单元判定该光伏板符合预设标准；第二质量判定方式满足第k个光伏板的质量评分大于所述预设标准质量评分。
7.根据权利要求6所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元第四预设条件下通过所述蓄电量检测模块获取所述蓄电池的预设时长内的电量值以确定持续时间最长的蓄电池电量值，并根据蓄电池电量值确定蓄电池运行状态的蓄电池判定方式，其中，
第一蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态符合预设标准，且光伏发电单元为故障状态的原因为所述传输线路出现问题，警报单元发出针对传输线路的故障警报信息；所述第一蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值大于第二预设电量值；
第二蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池运行状态不符合预设标准，且初步判定不符合预设标准的原因为蓄电池存在老化；所述第二蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量值小于等于所述第二预设电量值，且大于第一预设电量值；
第三蓄电池判定方式为所述第二解析单元判定蓄电池存在老化，并控制所述警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；所述第三蓄电池判定方式满足所述蓄电池电量小于等于所述第一预设电量值；
所述第四预设条件为所述第二解析单元使用所述第三二次判定方式完成所述光伏发电单元的二次判定方式。
8.根据权利要求7所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元第五预设条件下通过所述蓄电量检测模块检测蓄电池的消耗速率，并根据蓄电池的消耗速率确定蓄电池的故障判定方式，其中，
第一故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池出现老化警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率大于第二预设速率；
第二故障判定方式为第二解析单元初步判定蓄电池出现老化，第二解析单元获取蓄电池蓄电量的最大值，并根据蓄电量的最大值针对蓄电池进行判定；第二故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第二预设速率且大于第一预设速率；
第三故障判定方式为第二解析单元判定蓄电池未老化，第二解析单元判定传输线路出现故障，警报单元发出针对传输线路的故障警报信息；第一故障判定方式满足所述蓄电池的消耗速率小于等于所述第一预设速率；
所述第五预设条件为所述第二解析单元使用所述第二蓄电池判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
9.根据权利要求8所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，第二解析单元在第六预设条件下获取蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值并根据蓄电量的最大值以预设蓄电池评分公式计算蓄电池的蓄电评分X；
所述第二解析单元根据太阳能确定预设蓄电池评分公式的对应调节系数的选择方式，其中，
第一选择方式为第二解析单元将第一调节系数s1代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第一选择方式满足所述太阳能小于等于第一预设太阳能；
第二选择方式为第二解析单元将第二调节系数s2代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第二选择方式满足所述太阳能小于等于第二预设太阳能且大于所述第一预设太阳能；
第三选择方式为第二解析单元将第三调节系数s3代入预设蓄电池评分公式中，设定，
；
第三选择方式满足所述太阳能大于所述第一预设太阳能；
其中，Wmax为蓄电池在预设时长内的蓄电量的最大值；W0蓄电池的预设蓄电量；
所述第六预设条件为所述第二解析单元使用所述第二故障判定方式完成所述蓄电池运行状态的判定。
10.根据权利要求9所述的基于光伏发电的数据监测系统，其特征在于，所述第二解析单元在所述第六预设条件下根据蓄电评分确定光伏发电系统的运行状态判决方式，其中，
第一判决方式为所述第二解析单元判定蓄电池出现老化，警报单元发出针对蓄电池的故障警报信息；第一判决方式满足蓄电评分小于等于预设第一蓄电评分；
第二判决方式为所述第二解析单元判定蓄电池未发生老化，警报单元判定传输线路出现故障，并发出针对传输线路的故障警报信息；第二判决方式满足蓄电评分大于预设第一蓄电评分。
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