CN116260391A - 一种光伏储能发电站智能监控管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏储能发电站智能监控管理技术领域，具体公开一种光伏储能发电站智能监控管理系统。包括漂浮电站水域环境监测分析模块、漂浮电站抛锚环境监测分析模块、漂浮电站光伏板状态监测分析模块、漂浮电站方阵状态监测分析模块、漂浮电站整体状态分析模块、漂浮电站预警终端和存储库。通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测和分析，不仅实现了对指定漂浮电站对应水下各抛锚线稳定性和安全性的分析，同时还大幅度提高了漂浮电站对应抛锚环境稳定性和安全性分析结果的精准性和可靠性，为漂浮电站对应的稳定性和安全性提供直观的数据支撑，在最大限度上避免了漂浮电站安全隐患的发生。
Description
技术领域
本发明涉及光伏储能发电站智能监控管理技术领域，具体而言，涉及一种光伏储能发电站智能监控管理系统。
背景技术
众所周知，漂浮式光伏发电站具有节省土地资源、技术安全成熟、改善水域水质、发电效率高等多个可靠性能，逐步在各个地区的可再生能源发展进程中发挥着越来越重要的作用，由此凸显了对光伏储能发电站智能监控管理的重要性。
因漂浮式光伏电站处于水域平面上方，可能因水域环境变化过大、漂浮方阵状态不佳等原因造成漂浮式光伏电站倾覆，当前漂浮式水电站主要通过人工对其进监控和管理，具有一定的误差性，具体体现在以下方面：
1.目前对漂浮式光伏电站中漂浮板的稳定性和安全性进行监控和分析时，通常是通过对漂浮板自身的性能进行监测和分析，而不是对漂浮板对应水下抛锚线的稳定性和安全性进行监测和分析，容易造成漂浮板稳定性和安全性的分析结果不够精准，进一步无法为漂浮式光伏电站的稳定性和安全性提供可靠的数据支撑，不仅容易导致漂浮式光伏电站安全隐患的发生，同时还容易造成一定的成本损失。
2.漂浮式光伏电站中各光伏板的状态决定了漂浮式光伏电站的储能状态。当前通常通过对漂浮式光伏电站中各光伏板的倾斜角度和与水平面之间的距离进行分析，忽略了对漂浮式光伏电站对应的光伏板方阵的平整度进行分析，不仅导致漂浮式光伏电站的整体稳定性降低，同时还不利于后续对漂浮式光伏电站的管理和控制。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种光伏储能发电站智能监控管理系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种光伏储能发电站智能监控管理系统，包括：漂浮电站水域环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析。
漂浮电站抛锚环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析。
漂浮电站光伏板状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析。
漂浮电站方阵状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析。
漂浮电站整体状态分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，若某设定时间段的整体状态为异常状态，则将该时间段记为异常时段。
漂浮电站预警终端，用于对指定漂浮电站对应的异常时段进行相应的显示。
存储库，用于存储参考水面温度区间，存储指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，存储指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标，存储抛锚线对应的参考标记角度、允许线体破损数量、允许线体总破损面积，并存储光伏板的参考测定距离、参考目标角度。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析，其具体分析过程如下：从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段的水浪高度、水体流速，分别记为Hi、Li，i表示为各设定时间段的编号，i＝1,2,......,n。
从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度，将指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度与存储的参考水面温度区间进行对比，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度状态，并将其与设定的各水面温度状态对应的影响系数进行匹配，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的影响系数，记为εi。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数，δi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的水域环境评估指数，e表示为自然常数，H′、L′分别表示为存储的指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，ΔL表示为设定的允许水体流速差，a1、a2分别表示为设定的水浪高度、水体流速对应的影响因子。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，其具体监测方式为：通过水下摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像。
从指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像内提取各设定时间段中各抛锚线与水域底部平面之间形成的角度，记为标记角度。
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的线体进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的线体破损数量和线体总破损面积。
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的固定块进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积。
对指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置和各抛锚线对应固定块的中心点位置进行获取，并基于指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置构建漂浮电站直角坐标系，由此得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标。
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积、固定块外露体积和固定块位置坐标构成指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析，其具体分析方式为：从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积，分别记为
j表示为各抛锚线的编号，j＝1,2,......,m，同时通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的基本状态评估指数，记为/>
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标，并将其与存储的指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标进行对比，得到各设定时间段对应各抛锚线的固定块偏移量，记为
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积，记为
通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的固定块状态评估指数，记为/>
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数，/>
表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的抛锚线稳定评估指数，b1、b2分别表示为抛锚线基本状态评估指数、抛锚线固定块状态评估指数对应的影响因子。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，其具体监测方式为：在指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上进行检测点均匀布设，并对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上各检测点与水域平面之间的距离，记为目标距离，并从中筛选出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板上的最短目标距离，作为指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离。
对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板进行图像监测，并从中提取出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的目标角度。
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度构成指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析，其具体分析方式为：从指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度，分别记为
f表示为各光伏板的编号，f＝1,2,......,g。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数，γi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的光伏板状态评估指数，l′、/>
分别表示为存储的光伏板的参考测定距离、参考目标角度，Δl、/>
分别表示为设定的光伏板对应的允许测定距离差、允许目标角度差，b3、b4分别表示为测定距离、目标角度对应的影响因子。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，其具体监测方式为：将指定漂浮电站按照行列的顺序依次进行编号，得到指定漂浮电站对应的行序编号和列序编号，并通过智能摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各行序的光伏板图像和各列序的光伏板图像进行监测，同时从中提取各设定时间段对应各行序中各光伏板的中心点位置，仅为对其进行连接，得到各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线，按照相同的分析方式得到各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线，由此构成指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析，其具体分析方式如下：从指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合内提取各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线和各行序的光伏板中心点连接线，并以此对各设定时间段中列光伏板对应的垂直度评估指数和各设定时间段中行光伏板对应的平行度评估指数进行分析，分别记为
和/>
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数，λi表示指定漂浮电站对应第i个设定时间段的方阵状态评估指数，b5、b6分别表示为设定的垂直度评估指数、平行度评估指数对应的影响因子。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，其具体分析方式为：依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数，ξi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的整体状态评估指数，c1、c2、c3、c4分别表示为设定的水域环境评估指数、抛锚线稳定评估指数、光伏板状态评估指数、方阵状态评估指数对应的权值因子。
将指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数与设定的整体状态评估指数阈值进行对比，若某设定时间段的整体状态评估指数小于整体状态评估指数阈值，则将该设定时间段的整体状态判定为异常状态。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数，在很大程度上避免了因指定漂浮电站对应水域环境异常而导致指定漂浮电站对应的储能性能不稳定的问题，有效提高了指定漂浮电站对应水域环境异常的响应效率。
本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数，不仅实现了对指定漂浮电站对应水下各抛锚线稳定性和安全性的分析，同时还大幅度提高了漂浮电站对应抛锚环境稳定性和安全性分析结果的精准性和可靠性，为漂浮电站对应的稳定性和安全性提供直观的数据支撑，在最大限度上避免了漂浮电站安全隐患的发生，大大降低了漂浮电站成本损失率。
本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测和分析，同时对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数和方阵状态评估指数，实现了对漂浮电站对应光伏板方阵状态的分析，大幅度提升了漂浮电站对应光伏板状态和方阵状态分析结果的可靠性和精准性，在最大限度上保障了漂浮电站对应的整体稳定性，有利于后续对漂浮电站的自动化管理和控制。
本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数、抛锚线稳定评估指数、光伏板状态评估指数、方阵状态评估指数进行综合分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数，由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，并进行相应的预警显示，不仅实现了对指定漂浮电站的智能化监控和自动化管理，同时还在很大程度上提升了指定漂浮电站对应异常状态的响应效率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明系统模块连接示意图。
图2为本发明光伏板的目标角度示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提供一种光伏储能发电站智能监控管理系统，包括漂浮电站水域环境监测分析模块、漂浮电站抛锚环境监测分析模块、漂浮电站光伏板状态监测分析模块、漂浮电站方阵状态监测分析模块、漂浮电站整体状态分析模块、漂浮电站预警终端和存储库。
所述漂浮电站水域环境监测分析模块分别与漂浮电站整体状态分析模块和存储库连接，漂浮电站抛锚环境监测分析模块分别与漂浮电站整体状态分析模块和存储库连接，漂浮电站光伏板状态监测分析模块分别与漂浮电站整体状态分析模块和存储库连接，漂浮电站方阵状态监测分析模块和漂浮电站整体状态分析模块连接，漂浮电站整体状态分析模块和漂浮电站预警终端连接。
漂浮电站水域环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析。
需要说明的是，对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测，具体监测方式为：101：通过智能摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段的水面进行视频拍摄，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水面视频，并对其进行图片分割，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的各水面图片。
102：从指定漂浮电站对应各设定时间段的各水面图片中筛选出指定漂浮电站对应各设定时间段中存在水浪的画面，记为目标水浪画面，并从指定漂浮电站对应各设定时间段的各目标水浪画面中提取水浪高度，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各目标水浪画面的水浪高度，同时从中筛选出最大水浪高度作为指定漂浮电站对应各设定时间段的水浪高度。
103：通过水流速测量仪对指定漂浮电站对应各设定时间段中各测量时间点的水体流速进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各测量时间点的水体流速，并按照从大到小的顺序依次对其进行排列，从中提取指定漂浮电站对应各设定时间段的中位水体流速作为指定漂浮电站对应各设定时间段的水体流速，所述指定漂浮电站对应各设定时间段的中位水体流速具体为各设定时间段中测量时间点对应水体流速的中位数。
104：通过温度传感器对指定漂浮电站对应各设定时间段中各测量时间点的水面温度进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各测量时间点的水面温度，并对其进行均值计算，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的平均温度，作为指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度。
105：由指定漂浮电站对应各设定时间段的水浪高度、水体流速和水面温度构成指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合。
作为本发明的进一步改进，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析，其具体分析过程如下：从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段的水浪高度、水体流速，分别记为Hi、Li，i表示为各设定时间段的编号，i＝1,2,......,n。
从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度，将指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度与存储的参考水面温度区间进行对比，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度状态，并将其与设定的各水面温度状态对应的影响系数进行匹配，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的影响系数，记为εi。
作为优选方案，指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度状态，具体分析过程如下：1-1：将数据库中存储的参考水面温度区间记为Wmin～Wmax，Wmax表示为参考水面温度区间中的参考水面温度最小值，Wmin表示为参考水面温度区间中的参考水面温度最大值。
1-2：通过公式if(and(Wi≥Wmin,Wi≤Wmax),正常状态，异常状态)分析得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度状态。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数，δi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的水域环境评估指数，e表示为自然常数，H′、L′分别表示为存储的指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，ΔL表示为设定的允许水体流速差，a1、a2分别表示为设定的水浪高度、水体流速对应的影响因子。/>
在一个具体的实施例中，本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数，在很大程度上避免了因指定漂浮电站对应水域环境异常而导致指定漂浮电站对应的储能性能不稳定的问题，有效提高了指定漂浮电站对应水域环境异常的响应效率。
漂浮电站抛锚环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，其具体监测方式为：通过水下摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像。
从指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像内提取各设定时间段中各抛锚线与水域底部平面之间形成的角度，记为标记角度。
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的线体进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的线体破损数量和线体总破损面积。
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的固定块进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积。
需要说明的是，所述各抛锚线对应固定块的外露体积具体为各抛锚线对应固定块在水域底部平面之上的体积。
对指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置和各抛锚线对应固定块的中心点位置进行获取，并基于指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置构建漂浮电站直角坐标系，由此得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标。
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积、固定块外露体积和固定块位置坐标构成指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析，其具体分析方式为：从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积，分别记为
j表示为各抛锚线的编号，j＝1,2,......,m，同时通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的基本状态评估指数，记为/>
需要解释的是，依据公式
计算出指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的基本状态评估指数，θ′、N′、S′分别表示为存储的抛锚线对应的参考标记角度、允许线体破损数量、允许线体总破损面积，Δθ表示为设定的抛锚线对应的允许标记角度差，a3、a4、a5分别表示为设定的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积对应的影响因子。
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标，并将其与存储的指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标进行对比，得到各设定时间段对应各抛锚线的固定块偏移量，记为Dj i。
作为优选方案，各设定时间段对应各抛锚线的固定块偏移量，具体计算公式为：
表示为第i个设定时间段中第j个抛锚线对应固定块的x轴坐标，/>
表示为第i个设定时间段中第j个抛锚线对应固定块的y轴坐标，/>
表示为指定漂浮电站对应第j个抛锚线对应固定块的初始x轴坐标，/>
表示为指定漂浮电站对应第j个抛锚线对应固定块的初始y轴坐标。
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积，记为
通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的固定块状态评估指数，记为/>
进一步地，依据公式
计算出指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的固定块状态评估指数，D′、V′分别表示为存储的抛锚线对应固定块的允许偏移量、初始外露体积，ΔV表示为设定的抛锚线对应固定块的允许外露体积差，a6、a7分别表示为设定的固定块偏移量、外露体积对应的影响因子。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数，/>
表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的抛锚线稳定评估指数，b1、b2分别表示为抛锚线基本状态评估指数、抛锚线固定块状态评估指数对应的影响因子。
在一个具体的实施例中，本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数，不仅实现了对指定漂浮电站对应水下各抛锚线稳定性和安全性的分析，同时还大幅度提高了漂浮电站对应抛锚环境稳定性和安全性分析结果的精准性和可靠性，为漂浮电站对应的稳定性和安全性提供直观的数据支撑，在最大限度上避免了漂浮电站安全隐患的发生，大大降低了漂浮电站成本损失率。
漂浮电站光伏板状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，其具体监测方式为：在指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上进行检测点均匀布设，并对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上各检测点与水域平面之间的距离，记为目标距离，并从中筛选出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板上的最短目标距离，作为指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离。
对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板进行图像监测，并从中提取出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的目标角度。
需要说明的是，参照图2所示，指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的目标角度，具体获取方式为：从指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的图像中提取各设定时间段中各光伏板的设定右边轮廓，并将其进行延长，得到延长后的各设定时间段中各光伏板的设定右边轮廓，记为目标延长线，同时提取水域平面与各设定时间段中各光伏板的目标延长线之间的夹角角度，记为目标角度，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的目标角度。
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度构成指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析，其具体分析方式为：从指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度，分别记为
f表示为各光伏板的编号，f＝1,2,......,g。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数，γi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的光伏板状态评估指数，l′、/>
分别表示为存储的光伏板的参考测定距离、参考目标角度，Δl、/>
分别表示为设定的光伏板对应的允许测定距离差、允许目标角度差，b3、b4分别表示为测定距离、目标角度对应的影响因子。
漂浮电站方阵状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，其具体监测方式为：将指定漂浮电站按照行列的顺序依次进行编号，得到指定漂浮电站对应的行序编号和列序编号，并通过智能摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各行序的光伏板图像和各列序的光伏板图像进行监测，同时从中提取各设定时间段对应各行序中各光伏板的中心点位置，仅为对其进行连接，得到各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线，按照相同的分析方式得到各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线，由此构成指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析，其具体分析方式如下：从指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合内提取各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线和各行序的光伏板中心点连接线，并以此对各设定时间段中列光伏板对应的垂直度评估指数和各设定时间段中行光伏板对应的平行度评估指数进行分析，分别记为
和/>
/>
需要说明的是，各设定时间段中列光伏板对应的垂直度评估指数，具体分析方式为：801：将各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线与设定的垂直线进行重合对比，得到各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线与设定的垂直线之间的重合长度，记为
r表示为各列序的编号，r＝1,2,......,q。
802：对各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线的长度进行获取，记为
依据公式/>
计算出各设定时间段中列光伏板对应的垂直度评估指数。
作为优选方案，各设定时间段中行光伏板对应的平行度评估指数，具体分析方式为：8-1：将各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线与设定的平行线进行重合对比，得到各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线与设定的平行线之间的重合长度，记为
t表示为各行序的编号，t＝1,2,......,p。
8-2：对各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线进行获取，记为
依据公式/>
计算出各设定时间段中行光伏板对应的平行度评估指数。
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数，λi表示指定漂浮电站对应第i个设定时间段的方阵状态评估指数，b5、b6分别表示为设定的垂直度评估指数、平行度评估指数对应的影响因子。
在一个具体的实施例中，本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测和分析，同时对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测和分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数和方阵状态评估指数，实现了对漂浮电站对应光伏板方阵状态的分析，大幅度提升了漂浮电站对应光伏板状态和方阵状态分析结果的可靠性和精准性，在最大限度上保障了漂浮电站对应的整体稳定性，有利于后续对漂浮电站的自动化管理和控制。
漂浮电站整体状态分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，若某设定时间段的整体状态为异常状态，则将该时间段记为异常时段。
于本发明一优选实施例，所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，其具体分析方式为：依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数，ξi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的整体状态评估指数，c1、c2、c3、c4分别表示为设定的水域环境评估指数、抛锚线稳定评估指数、光伏板状态评估指数、方阵状态评估指数对应的权值因子。
将指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数与设定的整体状态评估指数阈值进行对比，若某设定时间段的整体状态评估指数小于整体状态评估指数阈值，则将该设定时间段的整体状态判定为异常状态。
在一个具体的实施例中，本发明通过对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数、抛锚线稳定评估指数、光伏板状态评估指数、方阵状态评估指数进行综合分析，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数，由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，并进行相应的预警显示，不仅实现了对指定漂浮电站的智能化监控和自动化管理，同时还在很大程度上提升了指定漂浮电站对应异常状态的响应效率。
漂浮电站预警终端，用于对指定漂浮电站对应的异常时段进行相应的显示。
存储库，用于存储参考水面温度区间，存储指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，存储指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标，存储抛锚线对应的参考标记角度、允许线体破损数量、允许线体总破损面积，并存储光伏板的参考测定距离、参考目标角度。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于，包括：
漂浮电站水域环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析；
漂浮电站抛锚环境监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析；
漂浮电站光伏板状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析；
漂浮电站方阵状态监测分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合，并由此对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析；
漂浮电站整体状态分析模块，用于对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，若某设定时间段的整体状态为异常状态，则将该时间段记为异常时段；
漂浮电站预警终端，用于对指定漂浮电站对应的异常时段进行相应的显示；
存储库，用于存储参考水面温度区间，存储指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，存储指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标，存储抛锚线对应的参考标记角度、允许线体破损数量、允许线体总破损面积，并存储光伏板的参考测定距离、参考目标角度。
2.根据权利要求1所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数进行分析，其具体分析过程如下：
从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段的水浪高度、水体流速，分别记为Hi、Li，i表示为各设定时间段的编号，i＝1,2,......,n；
从指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境参数集合中提取定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度，将指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度与存储的参考水面温度区间进行对比，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的水面温度状态，并将其与设定的各水面温度状态对应的影响系数进行匹配，得到指定漂浮电站对应各设定时间段的影响系数，记为εi；
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的水域环境评估指数，δi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的水域环境评估指数，e表示为自然常数，H′、L′分别表示为存储的指定漂浮电站对应的参考水浪高度、参考水体流速，ΔL表示为设定的允许水体流速差，a1、a2分别表示为设定的水浪高度、水体流速对应的影响因子。
3.根据权利要求1所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境进行监测，其具体监测方式为：
通过水下摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像进行监测，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像；
从指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像内提取各设定时间段中各抛锚线与水域底部平面之间形成的角度，记为标记角度；
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的线体进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的线体破损数量和线体总破损面积；
基于指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的图像对各设定时间段中各抛锚线的固定块进行聚焦放大，得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积；
对指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置和各抛锚线对应固定块的中心点位置进行获取，并基于指定漂浮电站对应水域底部平面的中心点位置构建漂浮电站直角坐标系，由此得到指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标；
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积、固定块外露体积和固定块位置坐标构成指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合。
4.根据权利要求2所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数进行分析，其具体分析方式为：
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的标记角度、线体破损数量、线体总破损面积，分别记为
j表示为各抛锚线的编号，j＝1,2,......,m，同时通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的基本状态评估指数，记为/>
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块位置坐标，并将其与存储的指定漂浮电站对应各抛锚线的固定块初始位置坐标进行对比，得到各设定时间段对应各抛锚线的固定块偏移量，记为
从指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚环境参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各抛锚线的固定块外露体积，记为
通过计算得到指定漂浮电站中各设定时间段对应各抛锚线的固定块状态评估指数，记为/>
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的抛锚线稳定评估指数，/>
表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的抛锚线稳定评估指数，b1、b2分别表示为抛锚线基本状态评估指数、抛锚线固定块状态评估指数对应的影响因子。/>
5.根据权利要求1所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态进行监测，其具体监测方式为：
在指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上进行检测点均匀布设，并对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板上各检测点与水域平面之间的距离，记为目标距离，并从中筛选出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板上的最短目标距离，作为指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离；
对指定漂浮电站对应各设定时间段的各光伏板进行图像监测，并从中提取出指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的目标角度；
由指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度构成指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合。
6.根据权利要求4所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数进行分析，其具体分析方式为：
从指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态参数集合中提取指定漂浮电站对应各设定时间段中各光伏板的测定距离、目标角度，分别记为
f表示为各光伏板的编号，f＝1,2,......,g；
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的光伏板状态评估指数，γi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的光伏板状态评估指数，l′、/>
分别表示为存储的光伏板的参考测定距离、参考目标角度，Δl、/>
分别表示为设定的光伏板对应的允许测定距离差、允许目标角度差，b3、b4分别表示为测定距离、目标角度对应的影响因子。
7.根据权利要求1所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态进行监测，其具体监测方式为：将指定漂浮电站按照行列的顺序依次进行编号，得到指定漂浮电站对应的行序编号和列序编号，并通过智能摄像头对指定漂浮电站对应各设定时间段中各行序的光伏板图像和各列序的光伏板图像进行监测，同时从中提取各设定时间段对应各行序中各光伏板的中心点位置，仅为对其进行连接，得到各设定时间段对应各行序的光伏板中心点连接线，按照相同的分析方式得到各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线，由此构成指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合。
8.根据权利要求6所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数进行分析，其具体分析方式如下：
从指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态参数集合内提取各设定时间段对应各列序的光伏板中心点连接线和各行序的光伏板中心点连接线，并以此对各设定时间段中列光伏板对应的垂直度评估指数和各设定时间段中行光伏板对应的平行度评估指数进行分析，分别记为
和/>
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的方阵状态评估指数，λi表示指定漂浮电站对应第i个设定时间段的方阵状态评估指数，b5、b6分别表示为设定的垂直度评估指数、平行度评估指数对应的影响因子。
9.根据权利要求8所述的一种光伏储能发电站智能监控管理系统，其特征在于：所述对指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态进行分析，其具体分析方式为：
依据公式
计算出指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数，ξi表示为指定漂浮电站对应第i个设定时间段的整体状态评估指数，c1、c2、c3、c4分别表示为设定的水域环境评估指数、抛锚线稳定评估指数、光伏板状态评估指数、方阵状态评估指数对应的权值因子；
将指定漂浮电站对应各设定时间段的整体状态评估指数与设定的整体状态评估指数阈值进行对比，若某设定时间段的整体状态评估指数小于整体状态评估指数阈值，则将该设定时间段的整体状态判定为异常状态。
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2022
- 2022-12-16 CN CN202211621352.XA patent/CN116260391B/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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