CN204633816U - 一种分布式光伏发电监控运维平台 - Google Patents

一种分布式光伏发电监控运维平台 Download PDF

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屈国旺
陈贺
雷恒亮
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李春海
赵宏杰
侯志卫
刘海涛
武拴娥
魏东
平凯
李晓楠
曹晓光
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Abstract

本实用新型公开了一种分布式光伏发电监控运维平台，属于通信技术领域和光伏发电领域，采用的技术方案是，一种分布式光伏发电监控运维平台，包括与光伏组件连接的逆变器、与逆变器连接的采集器、连接在采集器上游的云数据中心及与云数据中心连接的客户端，所述云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群。本实用新型的优点是，采用先进的云计算、物联网、网络通信技术，借助负载均衡的采集服务器提高了数据采集处理的效率，解决了数据访问并发性的问题；（2）服务器的动态扩展，适应不同业务的需求，提高了数据处理速度，也大大加速了网页访问的速度。

Description

一种分布式光伏发电监控运维平台
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域和光伏发电领域，特别是一种分布式光伏发电监控运维平台。
背景技术
随着煤炭、石油等传统化石能源日益枯竭，以及环境污染日趋严重，以光伏发电为代表的新能源开发应用成为未来全球能源的焦点问题，也是我国政府引导和鼓励的产业方向，当前国家鼓励各类电力用户按照“自发自用，余量上网，电网调节”的方式建设分布式光伏发电系统，然而随着分布式光伏发电项目的增加，实时状态监控及运行维护的问题也暴露出来。
目前的监控运维平台服务器在用户数量少的时候，运行没有问题，当大量用户同时访问，如超过100万用户时，系统并发性处理就会出现瓶颈，系统效率下降，反应变慢，影响分布式光伏电站的在线状态监测、控制，是制约分布式光伏发电发展的一大问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种分布式光伏发电监控运维平台，数据处理中心通过采用集群的方式，提高了数据采集处理的效率和并发性。
本实用新型采用的技术方案是，一种分布式光伏发电监控运维平台，包括与光伏组件连接的逆变器、与逆变器连接的采集器、连接在采集器上游的云数据中心及与云数据中心连接的客户端，关键在于，所述云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群，所述实时数据库和数据处理服务器集群与采集服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群分别连接，所述历史数据库集群与互联网发布服务器集群连接。
上述技术方案中，光伏发电监控运维平台包括现场数据采集层、互联网通信层和系统主站层三个系统层次，逆变器直接与光伏设备连接，用于完成电流转换及并网；采集器与逆变器通信连接，用于实时、自动的采集及动态维护逆变器的状态信息，如逆变器的增加、更换或移除；采集器将数据传输至云数据中心，数据经过转换、处理后发布，客户端包括电脑/手机/平板电脑等，与云数据中心通信连接，用于随时随地监控、查询光伏发电的数据。其中，云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群， 所述实时数据库和数据处理服务器集群与采集服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群分别连接，所述历史数据库集群与互联网发布服务器集群连接，搭建采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群及历史数据库集群的系统平台，解决了采集数据量激增后导致的采集、处理及存储过程中存在的并发性问题，实现了服务器的动态扩展。
本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型提供的光伏发电监控运维平台采用先进的云计算、物联网、网络通信技术，借助负载均衡的采集服务器提高了数据采集处理的效率，有效的解决了数据访问并发性的问题；（2）进一步改进的技术方案中，服务器的动态扩展，适应不同业务的需求；实时数据库和数据处理服务器在光伏系统的应用，提高了数据处理速度，也大大加速了网页访问的速度；用集群方式的历史数据库存储模式，提供了数据并发性读写速度；逆变器与采集器的通信连接采用无线局域网络搭建，简化了接线工作量，提高了通信速率。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中云数据中心的具体结构示意图。
具体实施方式
一种分布式光伏发电监控运维平台，包括与光伏组件连接的逆变器、与逆变器连接的采集器、连接在采集器上游的云数据中心及与云数据中心连接的客户端，所述云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群，所述实时数据库和数据处理服务器集群与采集服务器集群连接、历史数据库集群及互联网发布服务器集群分别连接，所述历史数据库集群与互联网发布服务器集群连接。
光伏发电监控运维平台包括逆变器、采集器、云数据中心及客户端，逆变器直接与光伏设备连接，用于完成电流转换及并网；采集器与逆变器通信连接，用于实时、自动的采集及动态维护逆变器的状态信息，如逆变器的增加、更换或移除；采集器将数据传输至云数据中心，数据经过转换、处理后发布，客户端包括电脑/手机/平板电脑等，与云数据中心通信连接，用于随时随地监控、查询光伏发电的数据。其中，云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群，所述实时数据库和数据处理服务器集群与采集服务器集群连接、历史数据库集群及互联网发布服务器集群分别连接，所述历史数据库集群与互联网发布服务器集群连接，搭建采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群及历史数据库集群的系统平台，解决了采集数据量激增后导致的采集、处理及存储过程中存在的并发性问题，实现了服务器的动态扩展。
所述采集服务器集群包括与一个或多个采集器连接的负载均衡器和多个与负载均衡器连接的采集服务器。
所述实时数据库和数据处理服务器集群包括负载均衡服务器和多个与负载均衡服务器连接的实时数据库和数据处理服务器，所述多个采集服务器与负载均衡服务器连接。
采用负载均衡的采集服务器和实时数据库和数据处理服务器集群方式，提高了数据采集处理的效率和并发性。动态扩展服务器，提高数据并发处理能力，随着用户量的增加，把采集、实时数据和数据处理、历史库分布到不同的服务器上，实现并行处理，使系统始终处于高效工作状态。
所述互联网发布服务器集群包括反向代理负载均衡服务器和多个与反向代理负载均衡服务器连接的互联网发布服务器。
客户端通过互联网访问反向代理负载均衡服务器，反向代理负载均衡服务器可以将负载非常均衡的分给内部多个互联网发布服务器，不会出现负载集中到某个服务器的偶然现象；使用反向代理负载均衡服务器可以将负载均衡和代理服务器的告诉缓存技术结合在一起，提供有益的性能，还具备额外的安全性。
所述逆变器借助无线局域网与采集器连接。
所述无线局域网借助基于无线局域网络标准IEEE802.11b的无线路由器及AP中继搭建。
所述多个逆变器借助负载均衡器与多个采集器连接。
逆变器与采集器之间采用无线局域网作为组网方式，当逆变器设备通电后，自动感知接入到采集器，然后通过私有规则把自描述信息上传到采集器，采集器收到信息后，通过WIFI/2G/3G/4G/GPRS/宽带接入等多种方式连接到云数据中心，动态的把逆变器等设备的档案信息上传并更新。基于无线局域网络标准IEEE802.11b的无线路由器及AP中继搭建，通信速率可达到10/100M，覆盖范围更加广阔，适用于厂区不同楼宇间无线网络搭建并集中采集。
所述采集器还连接有环境检测仪。
环境监测仪用于采集日照强度、辐照度、温度、湿度、风速等环境数据，研究温度、辐照度、光照角度对发电量的影响，这些环境数据是运维平台重要的辅助分析数据，结合发电数据信息实现发电功率与光照强度对比分析、发电预测分析。
本实用新型的监控运维平台在具体工作时，逆变器直接与光伏设备连接，用于完成电流转换及并网；采集器与逆变器通信连接，实时、自动的采集及动态维护逆变器的状态信息，并将数据传输至采集服务器集群，采集服务器集群再将数据上传至实时数据库和数据处理服务器集群，实时数据库和数据处理服务器集群通调用历史数据库集群的数据完成实时监测、故障分析、发电功率预测等数据分析，并将数据传输至历史数据库集群和互联网发布服务器集群，历史数据库集群中包括多个历史数据库服务器和与上述历史数据库服务器连接的存储磁盘阵列，历史数据库集群同样与互联网发布服务器集群连接，客户端通过互联网发布服务器集群随时随地关注电站状况。当逆变器数量或采集器数量增加时，本运维平台借助负载均衡器，把采集、实时数据和数据处理、历史库分布到不同的服务器上，实现并行处理，使系统始终处于高效工作状态，为分布式光伏发电项目保驾护航，是分布式光伏发电项目顺利发展必不可少的监控工具。

Claims (7)

1.一种分布式光伏发电监控运维平台，包括与光伏组件连接的逆变器、与逆变器连接的采集器、连接在采集器上游的云数据中心及与云数据中心连接的客户端，其特征在于：所述云数据中心包括采集服务器集群、实时数据库和数据处理服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群，所述实时数据库和数据处理服务器集群与采集服务器集群、历史数据库集群及互联网发布服务器集群分别连接，所述历史数据库集群与互联网发布服务器集群连接。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述采集服务器集群包括与一个或多个采集器连接的负载均衡器和多个与负载均衡器连接的采集服务器。
3.根据权利要求1或2所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述实时数据库和数据处理服务器集群包括负载均衡服务器和多个与负载均衡服务器连接的实时数据库和数据处理服务器，所述多个采集服务器与负载均衡服务器连接。
4.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述互联网发布服务器集群包括反向代理负载均衡服务器和多个与反向代理负载均衡服务器连接的互联网发布服务器。
5.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述逆变器借助无线局域网与采集器连接。
6.根据权利要求5所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述无线局域网借助基于无线局域网络标准IEEE802.11b的无线路由器及AP中继搭建。
7.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电监控运维平台，其特征在于：所述采集器还连接有环境检测仪。
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