TW201916577A - 太陽能發電效率之分析系統及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種太陽能發電效率之分析系統與方法，其包括監控設備及遠端設備。監控設備分別佈建於發電站，收集發電站之感測資訊，並透過網路傳送感測資訊。而遠端設備依據發電站之感測資訊、建置資訊與發電條件設定，判斷各發電站之發電量為正常或異常，並對發電量之異常情況發出異常告警。藉此，可減少太陽能發電系統失常時間，並達到提升發電量之目的。
Description
本發明係關於一種太陽能發電監控，且特別係關於一種整合資料分析、網路傳輸、設備監控、雲端伺服器之太陽能發電效率之分析系統及分析方法。
科技快速發展能為人們帶來的許多便利性，但另一方面卻也加速了能源消耗及改變環境生態的速度。近年來，環保意識逐漸抬頭，甚至多個國家共同簽署協議，希望共同保護彼此生活的環境。而再生及綠色能源即係一種解決的方案，其中太陽能發電係相當熱門的發展技術。
為了提升發電量，太陽能發電業者通常會對其系統監控，以適時提供調整。然而，現有太陽能監控系統通常是以單一發電站發電量多寡或變流器轉換效率來進行發電效率好壞的判斷，難以考慮到環境因素(例如，溫度、照度)更不會將多發電站比較分析。
本發明實施例提供一種太陽能發電效率之分析系統及分析方法，其可即時監控、分析以診斷太陽能發電站之發電效率是否合理，偵測異常時可即時發出告警或預知保養訊息，以減少系統失常時間、維護人力並達到增加發電量之目的。
本發明實施例的太陽能發電效率之分析系統，適用於發電站。而分析系統包括監控設備及遠端設備。監控設備分別佈建於各發電站，其收集發電站之感測資訊，並透過網路傳送感測資訊。遠端設備依據發電站之感測資訊、建置資訊與發電條件，判斷各發電站之發電量為正常或異常，並對發電量之異常情況發出異常告警。
另一方面，本發明實施例的太陽能發電效率之分析方法，適用於發電站，此分析方法包括下列步驟。提供監控設備分別佈建於發電站，並收集發電站之感測資訊。透過網路傳送該感測資訊。依據發電站之感測資訊、建置資訊與發電條件，判斷各發電站之發電量為正常或異常。對發電量之異常情況發出異常告警。
綜上所述，本發明實施例結合即時監測、數據分析、告警通報等功能，並同時考量不同發電站的資料，將有助於發電量之提升。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例之太陽能發電效率之分析系統1的架構圖。分析系統1包括一或更多個監控設備12及遠端設備18。
各監控設備12分別佈建於發電站11近端，且具有諸如變流器、電錶、日照計與溫度計等監控單元，並透過通訊單元(例如，透過光纖、同軸纜線、第四代行動通訊(4G)等技術)而經由通訊網路13(例如，網際網路(Internet)、內部網路(Intranet)等)將監控單元所取得之感測資訊發送出去。
遠端設備18可以是伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦、個人工作站等電子裝置。遠端設備18至少包括但不限於資料傳輸介面181、資料儲存單元182及處理單元183。
資料傳輸介面181可以係支援光纖(optical fiber)、非對稱數位式用戶線路(ADSL)或其他具備有線傳輸功能的傳輸介面或係支援第三代行動通訊(3G)、第四代行動通訊(4G)或其他具有無線傳輸功能的傳輸介面。
資料儲存單元182可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(flash memory)或類似元件或上述元件的組合，並用以紀錄資料擷取模組182_1、資料分析模組182_2、監測主控模組182_3等相關程式、感測資訊(例如，溫度、發電量、照度等)、建置資訊15(例如，發電站11所在經緯度、設備廠牌、建置年份等)、發電條件17(例如，溫度差距、照度差距等)、外部資訊16(例如，氣象預報、歷史天氣資訊等)等相關資訊。需說明的是，於其他實施例中，資料擷取模組182_1、資料分析模組182_2、監測主控模組182_3可另以硬體實現。
處理單元183與儲存單元182及通訊單元181及連接，並可以是中央處理單元(CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位信號處理器(DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(ASIC)或其他類似元件或上述元件的組合。在本發明實施例中，處理單元183用以執行遠端設備18的所有作業，且可存取並執行上述儲存單元182中記錄的模組。
為了方便理解本發明實施例的操作流程，以下將舉實施例詳細說明本發明實施例中太陽能發電效率之分析系統1之運作。圖2是依據本發明一實施例說明一種分析方法之流程圖。請參照圖2，本實施例的方法適用於圖1中分析系統1中的各裝置。下文中，將搭配監控設備12及遠端設備18的各項元件及模組說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。
佈建於各發電站11之監控設備12收集發電站的感測資訊(例如，發電量、照度、溫度等)，並透過網路13傳送這些感測資訊至遠端設備18(步驟S21)。遠端設備18之資料擷取模組182_1取得那些感測資訊並自資料儲存單元182取得各發電站11之建置資訊(例如，發電站11所在經緯度、設備廠牌、建置年份等)，而使用者可透過外部輸入單元(例如，觸控單元、鍵盤、滑鼠等)輸入(或自儲存單元182取得)發電條件(例如，距離差距、溫度差距、照度差距等)(步驟S22)。
資料分析模組182_2對各發電站11之發電感測、建置資訊與發電條件與另一發電站11進行比對，並決定兩發電站11之發電感測及建置資訊差異小於門檻值之另一發電站為相似發電站(步驟S23)。例如，距離差距不超過X(例如，10、15、20等)公里、平均溫度差距在Y%(例如，6、8、15%等)以內、及/或平均照度在差距Z%(例如，3、5、7%等)以內等門檻值。需說明的是，前述差距之比較，應用本實施例者可自行決定比對之數量、參數、條件及組合，本發明不加以限制。
決定好各發電站11之對應相似發電站後，資料分析模組182_2將二者進行發電效率比較，判斷發電站11之平均發電效率是否低於相似發電站之平均發電效率(例如，低於平均A%(例如，5、8、10%等))(步驟S25)。若某一發電站11之平均發電效率小於對應之相似發電站，則監測主控模組182_3判斷為異常情況並發出異常告警。例如，透過使用者介面呈現告警畫面、揚聲器發出聲響、發送異常告警之訊息給其他電子裝置(例如，智慧型手機、筆記型電腦等)。
特點及功效
本發明實施例所提出太陽能發電效率之分析系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：
本發明實施例藉由與類似發電條件之發電站進行每單位平均發電量比較，可即時進行發電效率診斷，並透過太陽能發電站監測主控模組進行狀態顯示與異常告警通知，可提升管理效率並減少太陽能發電系統失常之時間。
本發明實施例可解決以演算法建立發電預測模型來進行發電效率診斷分析時，需事先收集大量資料之困難，亦無需新增額外感測器。例如，發電站11無安裝日照記、溫度計…等感測單元，可透過經緯度資訊找尋類似位置發電站或透過氣象預報資訊尋找類似發電條件之相似發電站，可減少實施困難度。此外，發電條件可隨時資料儲存單元182內之資料進行篩選擴增，例如，經緯度、照度、溫度、廠牌與建置年份…等發電相關參數條件。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧分析系統
11‧‧‧發電站
12‧‧‧監控設備
13‧‧‧網路
15‧‧‧建置資訊
16‧‧‧外部資訊
17‧‧‧發電條件
18‧‧‧遠端設備
181‧‧‧資料傳輸介面
182‧‧‧資料儲存單元
182_1‧‧‧資料擷取模組
182_2‧‧‧資料分析模組
182_3‧‧‧資料主控模組
183‧‧‧處理單元
S21~S26‧‧‧步驟
圖1為依據本發明一實施例之太陽能發電效率之分析系統的架構圖。 圖2為依據本發明一實施例之太陽能發電效率之分析方法的流程圖。
Claims (10)
- 一種太陽能發電效率之分析系統，適用於至少一發電站，該分析系統包括： 至少一監控設備，分別佈建於該至少一發電站，收集該至少一發電站之感測資訊，並透過一網路傳送該感測資訊；以及 一遠端設備，依據該至少一發電站之感測資訊、建置資訊與發電條件，判斷各該至少一發電站之發電量為正常或異常，並對該發電量之異常情況發出異常告警。
- 如申請專利範圍第1項所述之分析系統，其中該遠端設備係透過一資料傳輸介面而經由該網路與該至少一發電站之感測設備進行資料傳輸。
- 如申請專利範圍第1項所述之分析系統，其中該遠端設備基於該至少一發電站之感測資訊、建置資訊與透過外部輸入所取得之發電條件，進行發電效率分析，其中該建置資訊包括所在經緯度、設備廠牌、建置年份中至少一者，且該發電條件包括距離差距、溫度差距、照度差距中至少一者。
- 如申請專利範圍第3項所述之分析系統，其中該遠端設備對各該發電站之發電感測、建置資訊與發電條件與另一該發電站進行比對，並決定差異小於門檻值之另一該發電站為一相似發電站。
- 如申請專利範圍第4項所述之分析系統，其中該遠端設備將一該發電站與對應之相似發電站進行發電效率比較。
- 如申請專利範圍第5項所述之分析系統，其中若一該發電站之發電效率低於該相似發電站之發電效率，則發送異常告警之訊息。
- 一種太陽能發電效率之分析方法，適用於至少一發電站，該分析方法包括： 提供至少一監控設備分別佈建於該至少一發電站，收集該至少一發電站之感測資訊； 透過一網路傳送該感測資訊； 依據該至少一發電站之感測資訊、建置資訊與發電條件，判斷各該至少一發電站之發電量為正常或異常；以及 對該發電量之異常情況發出異常告警。
- 如申請專利範圍第7項所述之分析方法，其中判斷各該至少一發電站之發電量為正常或異常的步驟包括： 基於該至少一發電站之感測資訊、建置資訊與透過外部輸入所取得之發電條件，進行發電效率分析，其中該建置資訊包括所在經緯度、設備廠牌、建置年份中至少一者，且該發電條件包括距離差距、溫度差距、照度差距中至少一者。
- 如申請專利範圍第8項所述之分析方法，其類似發電條件判斷方法，其中進行發電效率分析步驟包括： 對各該發電站之發電感測、建置資訊與發電條件與另一該發電站進行比對，並決定差異小於門檻值之另一該發電站為一相似發電站；以及 將一該發電站與對應之相似發電站進行發電效率比較。
- 如申請專利範圍第9項所述之分析方法，其中對該發電量之異常情況發出異常告警的步驟包括： 若一該發電站之發電效率低於該相似發電站之發電效率，則發送異常告警之訊息。
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