CN117713222A - 一种分布式光伏运行状态评估系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种分布式光伏运行状态评估系统及方法，属于电力技术领域。系统包括：信息采集终端，用于抓取光伏发电系统的关键参数；信息处理终端，用于识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，采用相应的通信协议将关键数据发送至评估服务器；评估服务器，用于对关键参数进行协议解析；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型生成光伏发电系统的综合分值；预警服务器，用于将光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。本发明通过直接抓取光伏发电系统的关键参数，利用多种评分模型，快速实现光伏运行状态的评估，有效的提高了评估的效率和准确率。

Description

一种分布式光伏运行状态评估系统及方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体的说是涉及一种分布式光伏运行状态评估系统及方法。

背景技术

光伏发电系统 （photovoltaic generation system），简称光伏（photovoltaic），是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。光伏发电系统作为一种清洁能源越来越受到重视，随着光伏发电技术的不断发展，正逐步成为现代电力系统的重要组成部分。

由于光伏发电系统受环境影响很大，当光照剧烈变化时，光伏发电系统的输出功率波动较大，甚至对光伏发电系统的电池效率等关键指标都有较大的影响。因此，需要对光伏发电系统的运行状态进行实时的评估，及时发现系统异常，并进行处理。

现有技术中，申请号为202110914439.5的发明专利公开了一种分布式光伏运行状态评估方法，通过获取目标区域内的各个分布式光伏在待评估时期的档案数据和发电数据，计算各个分布式光伏的多个运行状态指标值；根据该分布式光伏的各个运行状态指标值和各个运行状态指标值对应的权重值，确定该分布式光伏的运行状态。从而实现了及时、有效地评估分布式光伏的运行状态。

但是，上述方法需要获取的参考数据较多，且需要计算权重值，在确定运行状态的过程中，需要采集多种数据源并进行多次计算。虽然能够实现光伏运行状态的有效评估，但是有效评估过程相对复杂，导致稳定性存在缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种分布式光伏运行状态评估系统及方法，通过直接抓取光伏发电系统的关键参数，利用多种评分模型，快速实现光伏运行状态的计算和评估，有效的提高了评估的效率和准确率。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种分布式光伏运行状态评估系统，包括：

信息采集终端，用于存储和抓取光伏发电系统的关键参数，并将关键参数发送至信息处理终端；

信息处理终端，用于接收关键参数，识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，每类关键数据采用相应的通信协议将关键数据发送至评估服务器；

评估服务器，用于对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器；

预警服务器，用于根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值；将光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。

进一步，光伏发电系统的关键参数，包括：

预设时长内光伏发电系统的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。

进一步，信息处理终端包括：

分类模块，用于接收关键参数，根据关键参数的取值范围和单位字符识别出关键参数中的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率；

上传模块，用于采用不同的通信协议将发电量、断电时长和光伏电池的转换效率发送至评估服务器。

进一步，评估服务器包括：

协议解析模块，用于确定每类关键参数所使用的通信协议类型；根据通信协议类型确定协议规范；根据协议规范，在算法库中提取相应的解析算法；根据协议规范和解析算法，构建相应的解析器，利用解析器对关键参数进行解析，并从中提取出原始参数；

参数评分模块，用于利用评分模型计算出每类关键参数的分值，并将每类关键参数的分值发送至综合评分模块；

综合评分模块，用于利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器。

进一步，评分模型，包括：

利用以下公式计算出每类关键参数的分值F，

F=(T-Tmin)/(Tmax-Tmin)×100

其中，T为关键参数的取值，Tmax为T的最大取值，Tmin为T的最小取值。

进一步，综合评估模型，包括 ：

利用以下公式计算出光伏发电系统的综合分值A，

A=55%F1+40%F2+5%F3

其中，F1为发电量的分值，F2为光伏电池的转换效率的分值，F3为断电时长的分值。

进一步，预警服务器，包括 ：

预警分数确定模块，用于根据发电量的理想分值90、光伏电池的转换效率的理想分值85、断电时长的理想分值100，利用公式A0=55%L1+40%L2+5%L3计算出光伏发电系统的预警分值A0；其中，L1为发电量的理想分值，L2为光伏电池的转换效率的理想分值，L3为断电时长的理想分值；

判定模块，用于判断A是否大于等于A0，若是，则当前光伏发电系统运行正常；若否，则发出报警信号。

相应的，本发明还公开了一种分布式光伏运行状态评估方法，包括：

抓取并存储光伏发电系统的关键参数；

识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，确定关键数据采用通信协议；

对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值；

根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值；

对光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。

对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种分布式光伏运行状态评估系统及方法，首先通过直接抓取光伏发电系统的关键参数，识别关键参数的数据类型，对关键参数进行协议解析进行参数还原 ；然后，利用评分模型计算出每类关键参数的分值，在利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值；从而实现了光伏运行状态的快速评估。同时，本发明还利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值，对综合分值进行预警识别，便于及时发现系统异常，有效保证了光伏发电系统的稳定性和安全性。

本发明仅需要抓取光伏发电系统的关键参数，通过数学模型即可快速的计算出光伏发电系统的综合分值。数据源获取方式稳定，计算方式简练，有效的提高了评估的效率和准确率。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式的系统结构图。

图2是本发明具体实施方式的方法流程图。

图中，1、信息采集终端；2、信息处理终端；3、评估服务器；4、预警服务器；21、分类模块；22、上传模块；31、协议解析模块；32、参数评分模块；33、综合评分模块；41、预警分数确定模块；42、判定模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。

如图1所示的一种分布式光伏运行状态评估系统，包括：信息采集终端1、信息处理终端2、评估服务器3和预警服务器4。

信息采集终端1，用于存储和抓取光伏发电系统的关键参数，并将关键参数发送至信息处理终端。

需要特别说明的是，性能评估是光伏发电系统成功运行的关键。运行状态的评估，从根本上来说就是对光伏发电系统的性能评估。性能评估包括对系统的能量输出、效率、可靠性和维护成本等方面的评估。为了更好地评估光伏发电系统的性能，需要对系统的一些关键参数进行分析。

因此，在本系统中，所抓取的光伏发电系统的关键参数，具体包括：

预设时长内光伏发电系统的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。

在本发明中，通过多以上三个类型的关键参数进行分析和计算，来实现光伏发电系统运行状态的评估。

信息处理终端2，用于接收关键参数，识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，每类关键数据采用相应的通信协议将关键数据发送至评估服务器3。

在具体实施方式中，信息处理终端2包括：分类模块21和上传模块22。

分类模块21，用于接收关键参数，根据关键参数的取值范围和单位字符识别出关键参数中的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。

需要说明的是，发电量、断电时长和光伏电池的转换效率三种类型的数据存在较大的取值范围差异，且采用的单位也不相同。因此，通过识别取值范围和单位字符即可快速确认数据的类型。

上传模块22，用于采用不同的通信协议将发电量、断电时长和光伏电池的转换效率发送至评估服务器。上传模块22采用了不同通信协议进行数据的上传，即提高了数据传输的安全性，也提高了数据的稳定性。

评估服务器3，用于对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器4。

在具体实施方式中，评估服务器3包括：协议解析模块31、参数评分模块32和综合评分模块33。

协议解析模块31，用于确定每类关键参数所使用的通信协议类型；根据通信协议类型确定协议规范；其中，协议规范包括帧结构、消息格式和数据类型。根据协议规范，在算法库中提取相应的解析算法，用于对关键参数进行字节序处理、位操作、数据类型转换；根据协议规范和解析算法，构建相应的解析器；利用解析器对关键参数进行解析，并从中提取出原始参数。

参数评分模块32，用于利用评分模型计算出每类关键参数的分值，并将每类关键参数的分值发送至综合评分模块。

评分模型的公式具体如下：

F=(T-Tmin)/(Tmax-Tmin)×100

其中，T为关键参数的取值，Tmax为T的最大取值，Tmin为T的最小取值。

综合评分模块33，用于利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器。

综合评估模型具体采用如下公式 ：

A=55%F1+40%F2+5%F3

其中，F1为发电量的分值，F2为光伏电池的转换效率的分值，F3为断电时长的分值。

预警服务器4，用于根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值；将光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。

在具体实施方式中，预警服务器4包括预警分数确定模块41和判定模块42。

预警分数确定模块41，用于根据发电量的理想分值90、光伏电池的转换效率的理想分值85、断电时长的理想分值100，利用公式A0=55%L1+40%L2+5%L3计算出光伏发电系统的预警分值A0为88.5；其中，L1为发电量的理想分值，L2为光伏电池的转换效率的理想分值，L3为断电时长的理想分值。

判定模块42，用于判断A是否大于等于88.5，若是，则当前光伏发电系统运行正常；若否，则发出报警信号。

由此可见，本发明公开了一种分布式光伏运行状态评估系统，通过直接抓取光伏发电系统的关键参数，利用多种评分模型，快速实现光伏运行状态的计算和评估，有效的提高了评估的效率和准确率。

相应的，如图2所示，本发明还公开了一种分布式光伏运行状态评估方法，包括如下步骤：

S1：抓取并存储光伏发电系统的关键参数。

其中，光伏发电系统的关键参数，包括：预设时长内光伏发电系统的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。

S2：识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，确定关键数据采用通信协议。

具体的，首先根据关键参数的取值范围和单位字符识别出关键参数中的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。然后，根据数据类型，确定相应的通信协议，采用不同的通信协议将发电量、断电时长和光伏电池的转换效率进行上传。

S3：对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值。

具体来说，首先，根据通信协议类型确定协议规范；根据协议规范，在算法库中提取相应的解析算法；根据协议规范和解析算法，构建相应的解析器，利用解析器对关键参数进行解析，并从中提取出原始参数。然后，利用评分模型F=(T-Tmin)/(Tmax-Tmin)×100计算出每类关键参数的分值F。其中，T为关键参数的取值，Tmax为T的最大取值，Tmin为T的最小取值。最后，利用综合评分模型A=55%F1+40%F2+5%F3计算出光伏发电系统的综合分值A，其中，F1为发电量的分值，F2为光伏电池的转换效率的分值，F3为断电时长的分值。

S4：根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值。

具体的，根据发电量的理想分值90、光伏电池的转换效率的理想分值85、断电时长的理想分值100，利用公式A0=55%L1+40%L2+5%L3计算出光伏发电系统的预警分值A0；其中，L1为发电量的理想分值，L2为光伏电池的转换效率的理想分值，L3为断电时长的理想分值。

S5：对光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。

具体的，判断A是否大于等于A0，若是，则当前光伏发电系统运行正常；若否，则发出报警信号。

本实施例的分布式光伏运行状态评估方法的具体实施方式与上述分布式光伏运行状态评估系统的具体实施方式基本一致，在此不再赘述。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。

同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

Claims (8)

1.一种分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，包括：

信息采集终端，用于存储和抓取光伏发电系统的关键参数，并将关键参数发送至信息处理终端；

信息处理终端，用于接收关键参数，识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，每类关键数据采用相应的通信协议将关键数据发送至评估服务器；

评估服务器，用于对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器；

预警服务器，用于根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值；对光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。

2.根据权利要求1所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，所述光伏发电系统的关键参数，包括：

预设时长内光伏发电系统的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率。

3.根据权利要求2所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，所述信息处理终端包括：

分类模块，用于接收关键参数，根据关键参数的取值范围和单位字符识别出关键参数中的发电量、断电时长和光伏电池的转换效率；

上传模块，用于采用不同的通信协议将发电量、断电时长和光伏电池的转换效率发送至评估服务器。

4.根据权利要求3所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，所述评估服务器包括：

协议解析模块，用于确定每类关键参数所使用的通信协议类型；根据通信协议类型确定协议规范；根据协议规范，在算法库中提取相应的解析算法；根据协议规范和解析算法，构建相应的解析器，利用解析器对关键参数进行解析，并从中提取出原始参数；

参数评分模块，用于利用评分模型计算出每类关键参数的分值，并将每类关键参数的分值发送至综合评分模块；

综合评分模块，用于利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值，并发送至预警服务器。

5.根据权利要求4所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于， 所述评分模型，包括：

利用以下公式计算出每类关键参数的分值F，

F=(T-Tmin)/(Tmax-Tmin)×100

其中，T为关键参数的取值，Tmax为T的最大取值，Tmin为T的最小取值。

6.根据权利要求5所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，所述综合评估模型，包括 ：

利用以下公式计算出光伏发电系统的综合分值A，

A=55%F1+40%F2+5%F3

其中，F1为发电量的分值，F2为光伏电池的转换效率的分值，F3为断电时长的分值。

7.根据权利要求6所述的分布式光伏运行状态评估系统，其特征在于，所述预警服务器，包括 ：

预警分数确定模块，用于根据发电量的理想分值90、光伏电池的转换效率的理想分值85、断电时长的理想分值100，利用公式A0=55%L1+40%L2+5%L3计算出光伏发电系统的预警分值A0；其中，L1为发电量的理想分值，L2为光伏电池的转换效率的理想分值，L3为断电时长的理想分值；

判定模块，用于判断A是否大于等于A0，若是，则当前光伏发电系统运行正常；若否，则发出报警信号。

8.一种分布式光伏运行状态评估方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1至7任一项所述的分布式光伏运行状态评估系统，所述方法包括：

抓取并存储光伏发电系统的关键参数；

识别关键参数的数据类型，根据识别结果对关键数据进行分类，分类完成后，确定关键数据采用通信协议；

对关键参数进行协议解析，以生成原始参数；利用评分模型计算出每类关键参数的分值，利用综合评估模型根据每个关键参数的分值生成光伏发电系统的综合分值；

根据光伏发电系统的关键参数，确定每类关键参数的理想分值，并利用综合评估模型生成光伏发电系统的预警分值；

对光伏发电系统的综合分值与预警分值进行比对，根据比对结果触发预警。