CN117455711A - 基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统 - Google Patents

基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统 Download PDF

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王小令
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    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification

Abstract

本发明涉及信息管理领域，且公开了基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，包括采集设备模块、数据采集模块、数据分析模块、数据评估模块以及待机控制模块，通过设有采集设备模块，准备采集数据的设备，便于后续数据的获取，通过设有数据采集模块，采集数据信息，保障了后续进行数据分析时数据的准确性，通过设有数据分析模块，对数据信息进行分析，有利于准确获取光伏逆变器当前工作情况，通过设有数据评估模块，对数据分析结果进行数据评估，便于控制器判断对光伏逆变器的控制，通过设有待机控制模块，对光伏逆变器进行待机控制，保障了光伏逆变器在环境或自身因素不利的情况下处于待机状态，有利于延长机器的使用寿命。

Description

基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统
技术领域
本发明涉及智能算法技术领域，更具体地涉及基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统。
背景技术
近年来光伏逆变器市场规模保持增长走势，但光伏逆变器容易受外界因素影响受损，从而减少使用寿命，为推动光伏产业的发展，对光伏逆变器待机状态的控制以及延长光伏逆变器的使用寿命，成了必要的技术之一。
传统的光伏逆变器待机控制是根据早晚昼夜变化，通过定时判断早晚时间，当判断当前处于白天时，控制开启光伏逆变器，当判断处于夜间时，控制光伏逆变器转为待机状态。
上述光伏逆变器待机控制方法没有通过对光伏逆变器当前工作状态进行数据分析评估，容易造成因天气、输出故障以及温度等因素造成的光伏逆变器突然待机，会造成光伏逆变器寿命的减少以及对电网造成一定的冲击。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案：基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，包括：采集设备模块、数据采集模块、数据分析模块、数据评估模块、待机控制模块；
所述采集设备模块用于准备采集数据的设备，包括温度检测仪、紫外线检测仪、电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪；
所述数据采集模块用于采集影响光伏逆变器待机状态数据信息，包括天气数据单元、输出数据单元、温度数据单元，并将采集数据信息传输至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据采集模块传输的数据信息，包括天气数据分析单元、输出数据分析单元以及温度数据分析单元；
所述天气数据分析单元用于接收数据采集模块中天气数据单元传输的天气数据信息，将天气数据信息导入天气系数公式中，得到天气系数，并将天气系数传输至数据评估模块；
所述输出数据分析单元用于接收数据采集模块中输出数据单元传输的输出数据信息，将输出数据信息导入输出系数公式中，得到输出系数，并将输出系数传输至数据评估模块；
所述温度数据分析单元用于接收数据采集模块中温度数据单元传输的温度数据信息，将温度数据信息导入温度系数公式中，得到温度系数，并将温度系数传输至数据评估模块；
所述数据评估模块用于接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，将天气系数、输出系数以及温度系数导入待机指数公式中，得到待机指数，并将待机指数传输至待机控制模块中；
所述待机控制模块用于接收数据评估模块传输的待机指数，并将待机指数与预设阈值进行对比，若待机指数大于预设阈值，则通过控制系统控制光伏逆变器进入待机状态，若待机指数小于预设阈值，则不对光伏逆变器进行操作。
优选的，所述数据采集模块中天气数据单元通过卫星天气系统及采集设备模块中准备的紫外线检测仪采集天气数据信息，包括实时气温数据、实时紫外线强度数据以及雷电天气数据，并将天气数据信息传输至数据分析模块；
所述输出数据单元通过采集设备模块中准备的电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪实时检测光伏逆变器输出数据信息，包括实时输出电流数据、实时输出电压数据以及实时输出功率数据，并将光伏逆变器输出数据信息传输至数据分析模块；
所述温度数据单元通过采集设备模块中准备的温度检测仪实时检测光伏逆变器温度数据信息，并将温度数据传输至数据分析模块。
优选的，所述天气数据单元中实时气温数据及紫外线强度数据计算步骤如下：
步骤一：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤二：记初始天气温度为K1，t1时间段后天气温度值为K2，tn时间段内天气平均温度值为UKn，则t1时间段内天气平均温度为UK1，其计算公式为记UKn为tn时间段内的气温数据,则将UKn记为实时气温数据；
步骤三：记初始紫外线值为R1，t1时间段后紫外线值为R2，tn时间段内平均紫外线值记为URn，则t1时间段内平均紫外线值为UR1，其计算公式为记URn为tn时间段内的紫外线强度数据，则将URn记为实时紫外线强度数据。
优选的，所述输出数据单元中实时输出电流数据、实时电压数据以及实时输出功率数据计算步骤如下：
步骤1：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤2：记初始电流值为I1，t1时间段后电流值为I2，tn时间段内平均电流值记为UIn，则t1时间段内平均电流值为UI1，其计算公式为记UIn为tn时间段内的输出电流数据，则将UIn记为实时输出电流数据；
步骤3：记初始电压值为U1，t1时间段后电压值为U2，tn时间段内平均电压值记为UUn，则t1时间段内平均电压值为UU1，其计算公式为记UUn为tn时间段内的输出电压数据，则将UUn记为实时输出电压数据；
步骤4：记初始功率值为P1，t1时间段后功率值为P2，tn时间段内平均功率值记为UPn，则t1时间段内平均功率值为UP1，其计算公式为记UPn为tn时间段内的输出功率数据，则将UPn记为实时输出功率数据。
优选的，所述温度数据单元中温度数据计算为将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn，记初始光伏逆变器温度值为M1，t1时间段后光伏逆变器温度值为M2，tn时间段内平均光伏逆变器温度值记为UMn，则t1时间段内平均光伏逆变器温度值为UM1，其计算公式为记UMn为tn时间段内的光伏逆变器温度数据，则将UMn记为光伏逆变器实时温度数据。
优选的，所述数据分析模块中天气系数计算公式为其中WE表示为天气系数，URn表示为实时紫外线强度数据，UKn表示为实时气温数据，TL表示为雷电天气数据，g为设定常数。
优选的，所述数据分析模块中输出系数计算公式为其中OP表示为输出系数，UIn表示为实时输出电流数据，UUn表示为实时输出电压数据，UPn表示为实时输出功率数据，e为设定常数。
优选的，所述数据分析模块中温度系数计算公式为ME＝lnUMn+UMn，其中ME表示为温度系数，UMn表示为光伏逆变器实时温度数据。
优选的，所述数据评估模块中待机指数计算为，接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，通过天气系数、输出系数以及温度系数得到待机指数，其计算公式为其中ST表示为待机指数，OP表示为输出系数，ME表示为温度系数，WE表示为天气系数，/>表示为输出系数影响因子，y为设定常数。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过设有采集设备模块，准备采集数据的设备，便于后续数据的获取，通过设有数据采集模块，采集数据信息，保障了后续进行数据分析时数据的准确性，通过设有数据分析模块，对数据信息进行分析，有利于准确获取光伏逆变器当前工作情况，通过设有数据评估模块，对数据分析结果进行数据评估，便于控制器判断对光伏逆变器的控制，通过设有待机控制模块，对光伏逆变器进行待机控制，保障了光伏逆变器在环境或自身因素不利的情况下处于待机状态，有利于延长机器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体流程图。
图2为本发明的整体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
本发明提供了基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，包括：采集设备模块、数据采集模块、数据分析模块、数据评估模块、待机控制模块；
所述采集设备模块用于准备采集数据的设备，包括温度检测仪、紫外线检测仪、电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪；
所述数据采集模块用于采集影响光伏逆变器待机状态数据信息，包括天气数据单元、输出数据单元、温度数据单元，并将采集数据信息传输至数据分析模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述数据采集模块中天气数据单元通过卫星天气系统及采集设备模块中准备的紫外线检测仪采集天气数据信息，包括实时气温数据、实时紫外线强度数据以及雷电天气数据，并将天气数据信息传输至数据分析模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述雷电天气数据是通过卫星天气系统得到的数据计算得到，计算公式为其中TL表示为雷电天气数据，PR表示为两小时内发生雷电的概率，TE表示为雷电持续时间，r为设定常数。
本实施例中，需要具体说明的是，所述天气数据单元中实时气温数据及紫外线强度数据计算步骤如下：
步骤一：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤二：记初始天气温度为K1，t1时间段后天气温度值为K2，tn时间段内天气平均温度值为UKn，则t1时间段内天气平均温度为UK1，其计算公式为记UKn为tn时间段内的气温数据,则将UKn记为实时气温数据；
步骤三：记初始紫外线值为R1，t1时间段后紫外线值为R2，tn时间段内平均紫外线值记为URn，则t1时间段内平均紫外线值为UR1，其计算公式为记URn为tn时间段内的紫外线强度数据，则将URn记为实时紫外线强度数据。
所述输出数据单元通过采集设备模块中准备的电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪实时检测光伏逆变器输出数据信息，包括实时输出电流数据、实时输出电压数据以及实时输出功率数据，并将光伏逆变器输出数据信息传输至数据分析模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述输出数据单元中实时输出电流数据、实时电压数据以及实时输出功率数据计算步骤如下：
步骤1：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤2：记初始电流值为I1，t1时间段后电流值为I2，tn时间段内平均电流值记为UIn，则t1时间段内平均电流值为UI1，其计算公式为记UIn为tn时间段内的输出电流数据，则将UIn记为实时输出电流数据；
步骤3：记初始电压值为U1，t1时间段后电压值为U2，tn时间段内平均电压值记为UUn，则t1时间段内平均电压值为UU1，其计算公式为记UUn为tn时间段内的输出电压数据，则将UUn记为实时输出电压数据；
步骤4：记初始功率值为P1，t1时间段后功率值为P2，tn时间段内平均功率值记为UPn，则t1时间段内平均功率值为UP1，其计算公式为记UPn为tn时间段内的输出功率数据，则将UPn记为实时输出功率数据。
所述温度数据单元通过采集设备模块中准备的温度检测仪实时检测光伏逆变器温度数据信息，并将温度数据传输至数据分析模块。
本实施例中，需要具体说明的是，所述温度数据单元中温度数据计算为将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn，记初始光伏逆变器温度值为M1，t1时间段后光伏逆变器温度值为M2，tn时间段内平均光伏逆变器温度值记为UMn，则t1时间段内平均光伏逆变器温度值为UM1，其计算公式为记UMn为tn时间段内的光伏逆变器温度数据，则将UMn记为光伏逆变器实时温度数据。
所述数据分析模块用于接收数据采集模块传输的数据信息，包括天气数据分析单元、输出数据分析单元以及温度数据分析单元；
所述天气数据分析单元用于接收数据采集模块中天气数据单元传输的天气数据信息，将天气数据信息导入天气系数公式中，得到天气系数，并将天气系数传输至数据评估模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述数据分析模块中天气系数计算公式为其中WE表示为天气系数，URn表示为实时紫外线强度数据，UKn表示为实时气温数据，TL表示为雷电天气数据，g为设定常数。
所述输出数据分析单元用于接收数据采集模块中输出数据单元传输的输出数据信息，将输出数据信息导入输出系数公式中，得到输出系数，并将输出系数传输至数据评估模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述数据分析模块中输出系数计算公式为其中OP表示为输出系数，UIn表示为实时输出电流数据，UUn表示为实时输出电压数据，UPn表示为实时输出功率数据，e为设定常数。
所述温度数据分析单元用于接收数据采集模块中温度数据单元传输的温度数据信息，将温度数据信息导入温度系数公式中，得到温度系数，并将温度系数传输至数据评估模块；
本实施例中，需要具体说明的是，所述数据分析模块中温度系数计算公式为ME＝lnUMn+UMn，其中ME表示为温度系数，UMn表示为光伏逆变器实时温度数据。
所述数据评估模块用于接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，将天气系数、输出系数以及温度系数导入待机指数公式中，得到待机指数，并将待机指数传输至待机控制模块中；
本实施例中，需要具体说明的是，所述数据评估模块中待机指数计算为，接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，通过天气系数、输出系数以及温度系数得到待机指数，其计算公式为其中ST表示为待机指数，OP表示为输出系数，ME表示为温度系数，WE表示为天气系数，/>表示为输出系数影响因子，y为设定常数。
本实施例中，需要具体说明的是，所述输出系数影响因子计算公式为其中/>表示为输出系数影响因子，UIn表示为实时输出电流数据，UUn表示为实时输出电压数据，UPn表示为实时输出功率数据。
所述待机控制模块用于接收数据评估模块传输的待机指数，并将待机指数与预设阈值进行对比，若待机指数大于预设阈值，则通过控制系统控制光伏逆变器进入待机状态，若待机指数小于预设阈值，则不对光伏逆变器进行操作。
本实施例中，需要具体说明的是，本实施与现有技术的区别主要在于本实施例设有采集设备模块，准备采集数据的设备，便于后续数据的获取，通过设有数据采集模块，采集数据信息，保障了后续进行数据分析时数据的准确性，通过设有数据分析模块，对数据信息进行分析，有利于准确获取光伏逆变器当前工作情况，通过设有数据评估模块，对数据分析结果进行数据评估，便于控制器判断对光伏逆变器的控制，通过设有待机控制模块，对光伏逆变器进行待机控制，保障了光伏逆变器在环境或自身因素不利的情况下处于待机状态，有利于延长机器的使用寿命。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：包括：采集设备模块、数据采集模块、数据分析模块、数据评估模块、待机控制模块；
所述采集设备模块用于准备采集数据的设备，包括温度检测仪、紫外线检测仪、电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪；
所述数据采集模块用于采集影响光伏逆变器待机状态数据信息，包括天气数据单元、输出数据单元、温度数据单元，并将采集数据信息传输至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据采集模块传输的数据信息，包括天气数据分析单元、输出数据分析单元以及温度数据分析单元；
所述天气数据分析单元用于接收数据采集模块中天气数据单元传输的天气数据信息，将天气数据信息导入天气系数公式中，得到天气系数，并将天气系数传输至数据评估模块；
所述输出数据分析单元用于接收数据采集模块中输出数据单元传输的输出数据信息，将输出数据信息导入输出系数公式中，得到输出系数，并将输出系数传输至数据评估模块；
所述温度数据分析单元用于接收数据采集模块中温度数据单元传输的温度数据信息，将温度数据信息导入温度系数公式中，得到温度系数，并将温度系数传输至数据评估模块；
所述数据评估模块用于接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，将天气系数、输出系数以及温度系数导入待机指数公式中，得到待机指数，并将待机指数传输至待机控制模块中；
所述待机控制模块用于接收数据评估模块传输的待机指数，并将待机指数与预设阈值进行对比，若待机指数大于预设阈值，则通过控制系统控制光伏逆变器进入待机状态，若待机指数小于预设阈值，则不对光伏逆变器进行操作。
2.根据权利要求1所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述数据采集模块中天气数据单元通过卫星天气系统及采集设备模块中准备的紫外线检测仪采集天气数据信息，包括实时气温数据、实时紫外线强度数据以及雷电天气数据，并将天气数据信息传输至数据分析模块；
所述输出数据单元通过采集设备模块中准备的电流检测仪、电压检测仪以及功率检测仪实时检测光伏逆变器输出数据信息，包括实时输出电流数据、实时输出电压数据以及实时输出功率数据，并将光伏逆变器输出数据信息传输至数据分析模块；
所述温度数据单元通过采集设备模块中准备的温度检测仪实时检测光伏逆变器温度数据信息，并将温度数据传输至数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述天气数据单元中实时气温数据及紫外线强度数据计算步骤如下：
步骤一：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤二：记初始天气温度为K1，t1时间段后天气温度值为K2，tn时间段内天气平均温度值为UKn，则t1时间段内天气平均温度为UK1，其计算公式为记UKn为tn时间段内的气温数据,则将UKn记为实时气温数据；
步骤三：记初始紫外线值为R1，t1时间段后紫外线值为R2，tn时间段内平均紫外线值记为URn，则t1时间段内平均紫外线值为UR1，其计算公式为记URn为tn时间段内的紫外线强度数据，则将URn记为实时紫外线强度数据。
4.根据权利要求2所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述输出数据单元中实时输出电流数据、实时电压数据以及实时输出功率数据计算步骤如下：
步骤1：将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn；
步骤2：记初始电流值为I1，t1时间段后电流值为I2，tn时间段内平均电流值记为UIn，则t1时间段内平均电流值为UI1，其计算公式为记UIn为tn时间段内的输出电流数据，则将UIn记为实时输出电流数据；
步骤3：记初始电压值为U1，t1时间段后电压值为U2，tn时间段内平均电压值记为UUn，则t1时间段内平均电压值为UU1，其计算公式为记UUn为tn时间段内的输出电压数据，则将UUn记为实时输出电压数据；
步骤4：记初始功率值为P1，t1时间段后功率值为P2，tn时间段内平均功率值记为UPn，则t1时间段内平均功率值为UP1，其计算公式为记UPn为tn时间段内的输出功率数据，则将UPn记为实时输出功率数据。
5.根据权利要求2所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述温度数据单元中温度数据计算为将检测时间记为T，将检测时间平均分为n份，记为t1、t2、……tn，记初始光伏逆变器温度值为M1，t1时间段后光伏逆变器温度值为M2，tn时间段内平均光伏逆变器温度值记为UMn，则t1时间段内平均光伏逆变器温度值为UM1，其计算公式为记UMn为tn时间段内的光伏逆变器温度数据，则将UMn记为光伏逆变器实时温度数据。
6.根据权利要求1所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述数据分析模块中天气系数计算公式为其中WE表示为天气系数，URn表示为实时紫外线强度数据，UKn表示为实时气温数据，TL表示为雷电天气数据，g为设定常数。
7.根据权利要求1所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述数据分析模块中输出系数计算公式为其中OP表示为输出系数，UIn表示为实时输出电流数据，UUn表示为实时输出电压数据，UPn表示为实时输出功率数据，e为设定常数。
8.根据权利要求1所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述数据分析模块中温度系数计算公式为ME＝lnUMn+UMn，其中ME表示为温度系数，UMn表示为光伏逆变器实时温度数据。
9.根据权利要求1所述的基于智能算法的光伏逆变器待机控制系统，其特征在于：所述数据评估模块中待机指数计算为，接收数据分析模块传输的天气系数、输出系数以及温度系数，通过天气系数、输出系数以及温度系数得到待机指数，其计算公式为其中ST表示为待机指数，OP表示为输出系数，ME表示为温度系数，WE表示为天气系数，/>表示为输出系数影响因子，y为设定常数。
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