分布式太阳能发电系统监控与远程诊断SaaS平台的制作方法

文档序号:13009768阅读:405来源:国知局

本发明涉及太阳能光伏发电领域,具体涉及一种分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台。



背景技术:

目前中国分布式太阳能光伏发电得到了充分的重视和飞速的发展。无论是大规模的地面光伏电站还是兆瓦规模以上的屋顶分布式电站,电站运维都普遍存在设备质量问题、故障频发、安全隐患多、日常管理不到位以及发电量提升空间大等几大问题,再加上运维管理工作流程缺乏系统性,电站运维人员缺少对光伏直流发电系统的基本知识,以及传统的电力监控软件无法满足光伏发电特殊的生产要求,更是凸显出专业运维的重要性。

另一方面大多数小型分布式光伏装机规模较小,安装在小型或私人屋顶上,而且不会配备专业的运维人员;业主一般也不具备相关专业知识,常常不能及时发现和解决问题。也有业主使用一些监控系统作为运维使用,但监控信息只是简单的采集与呈现,缺乏分析能力;且业主需要额外购买许多监控硬件设备,成本较高。因此面向小微型分布式光伏电站进行更有效的全生命周期的运维管理是分布式光伏行业亟待解决的难点。

国家能源局在发布的《太阳能发展“十三五”规划》中提出,到2020年建成100个分布式光伏应用示范区,园区内80%的新建建筑屋顶、50%的已有建筑屋顶安装光伏发电,分布式项目产值约万亿,这极大的推动了分布式光伏在我国的发展。

国内外近来已经有许多更为高效和安全光伏电站运维解决方案得到了广泛的应用,这些新技术一般都具有“智能监控、远程诊断、量化收益”的全过程管理功能。但是大多数新技术由于集成了大量的监控模块和接入设备,软硬件都较为复杂,更适合于大中型规模的集中式和分布式电站。而对于分布式光伏的另一大主体:“小规模屋顶电站(千瓦至兆瓦规模以下)”,这些技术的应用由于技术复杂性和成本而受到一定限制。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提出了分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台,能有效提高小型分布式电站和发电系统的运维水平,保障小微型光伏用户的发电收益。

为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:

分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台包括:数据采集模块,每个独立分布式光伏系统分配有数据采集模块,数据采集模块用于采集分布式光伏系统的监控数据;数据传输模块,与数据采集模块连接,用于将监控数据上传至网络服务器;运维数据库,与网络服务器连接,用于保存监控数据;运维管理模块,与运维数据库连接,用于对监控数据进行判断和分析,若该组监控数据存在问题或安全隐患,则提出相应的解决方案。

分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台结合人工智能和深度学习算法,可以实现在分布式光伏系统的全生命周期中持续的对系统设备、运行状态、发电数据、系统效率等关键设备和参数进行监控和诊断。当设备和状态出现异常时,可以及时预警并通知开发商、业主和运维管理机构,并针对具体问题提出解决方案和风险分析。

在上述技术方案的基础上,还可做如下改进:

作为优选的方案,还包括运维解决方案数据库,用于保存多种不同问题的解决方案,运维管理模块与运维解决方案数据库连接,当运维管理模块判断该组监控数据存在故障或安全隐患时,运维管理模块从运维解决方案数据库中搜索出合适的解决方案。

采用上述优选的方案,便于运维管理模块快速找到合适的解决方案。

作为优选的方案,还包括用户登录模块,用户根据自身的姓名、公司的名称、代码或用户名等一种或多种方式进行登录,用户登录模块根据用户的不同属性赋予该用户对应的权限,不同的权限具有查阅不同数据的资格。

采用上述优选的方案,保证平台的安全性。

作为优选的方案,分布式光伏系统包括以下一种或多种设备:光伏组件、逆变器、储能电池、双向电表、充电桩。

采用上述优选的方案,可以多方面的监控。

作为优选的方案,监控数据包括以下一种或多种数据:该组监控数据对应的分布式光伏系统的代码或名称、该组监控数据对应的分布式光伏系统的地址、气象和日照数据、光伏组件的发电量、光伏组件的预期收益、光伏组件的已使用年限、逆变器的衰老情况、储能电池的存储量、双向电表的表值、充电桩的使用情况。

采用上述优选的方案,可以实现多方面的监控。

作为优选的方案,数据传输模块采用有线、wifi、3g、4g、gprs中的一种或多种方式将监控数据上传至网络服务器。

采用上述优选的方案,可采用多种数据传输模式,保证数据传输的有效性和可靠性。

作为优选的方案,还包括通知对接模块,当运维管理模块判断该组监控数据存在问题或安全隐患,通知对接模块将提出的解决方案发送给合适的运维机构,并推送给相应的业主和/或开发商。

采用上述优选的方案,简化繁琐的商务和交易流程,做到线上和线下高效结合。

作为优选的方案,通知对接模块根据解决方案的难易程度、各运维机构的信誉、价格、特长以及各运维机构与具有问题的分布式光伏系统之间的距离进行判断,找出合适的运维机构。

采用上述优选的方案,便于业主作出准确的选择。

附图说明

图1为本发明实施例提供的分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台的结构框架示意图。

其中:1数据采集模块、2数据传输模块、3网络服务器、4运维数据库、5运维管理模块、6用户登录模块、7运维解决方案数据库、8通知对接模块。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的,分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台的其中一些实施例中,

如图1所示,分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台包括:

数据采集模块1,每个独立分布式光伏系统分配有数据采集模块1,数据采集模块用于采集分布式光伏系统的监控数据;

数据传输模块2,与数据采集模块1连接,用于将监控数据上传至网络服务器3;

运维数据库4,与网络服务器3连接,用于保存监控数据;

运维管理模块5,与运维数据库4连接,用于对监控数据进行判断和分析,若该组监控数据存在问题或安全隐患,则提出相应的解决方案。

分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台还包括用户登录模块6,用户根据自身的姓名、公司的名称、代码或用户名等一种或多种方式进行登录,用户登录模块6根据用户的不同属性赋予该用户对应的权限,不同的权限具有查阅不同数据的资格,保证平台的安全性。用户可以为业主、开发商和运维机构。

分布式光伏系统包括:光伏组件、逆变器、储能电池、双向电表、充电桩。

数据传输模块2采用有线、wifi、3g、4g、gprs中的一种或多种方式将监控数据上传至网络服务器。

本发明公开的saas平台可以同时接入大量的独立且分散的光伏系统,且互相信息独立。

本发明采用数据采集模块1进行数据采集和监控,采用数据传输模块2进行数据传输,为分布式光伏系统生命周期的运维和管理带来极大的便利,可供采集和监控的数据包括但不限于:该组监控数据对应的分布式光伏系统的代码或名称、该组监控数据对应的分布式光伏系统的地址、气象和日照数据、光伏组件的发电量、光伏组件的预期收益、光伏组件的已使用年限、逆变器的衰老情况、储能电池的存储量、双向电表的表值、充电桩的使用情况。

设备数据和信息实时通过数据传输模块2的多种传输方式传输至网络服务器3,在多系统设备分散的情况基于无网wifi的方式整合一定区域内的数据,在利用3g/4g/gprs的通讯回传至基于云的服务器(虚拟监控和运维中心),将有助于加速布助通讯网络,并提供稳定传输质量。

在saas平台中,所有接入的小型分布式发电系统的监控数据都将作为运维数据库的一部分进行存储、计算和分析。在系统生命周期内的所有数据均将得到永久保存和备份,并添加网络安全加密措施保证数据安全。

为实现远程智能诊断功能,saas平台采用运维管理模块5对发电系统的信息和数据进行处理并诊断,对于诊断异常的系统和安全隐患,并提出相应的解决方案。

对于运营商或者开发商用户而言,利用本发明技术可以建立虚拟监控和运维中心,利用saas平台和云服务器,同时监控多个系统和多路数据,诊断的运维问题也可以采用综合处理的方式,从而极大地降低运维成本,分摊小型光伏系统用户的负担。

整个saas系统及各数据库及其接口还充分考虑了信息安全等要素,提供多层加密保护及网络安全措施,最大程度的保证数据安全及用户信息机密。同时还具备较好的可拓展性,即随着技术、标准和接入电气设备的增加或修改,saas平台及所监控的分布式发电系统具有与之适应的拓展能力,从而保障光伏系统全生命周期内的运维管理和服务。

本发明分布式太阳能发电系统监控与远程诊断saas平台的有益效果如下:

第一,本发明提出了基于saas平台的面向小型分布式光伏发电系统的更为简便与智能的监控与远程诊断技术,在系统设计阶段即嵌入简化的智能监控和诊断设备,结合人工智能和深度学习算法,可以实现在系统的全生命周期中持续的对系统设备、运行状态、发电数据、系统效率等关键设备和参数进行监控和诊断。当设备和状态出现异常时,可以及时预警并通知开发商、业主和运维管理机构,并针对具体问题提出解决方案和风险分析。

第二,通过saas(software-as-a-service软件即服务,一种基于网络和云计算的新型软件服务模式)软件来对小型分布式光伏发电系统进行监控和远程诊断,无需任何现场操作和繁琐的物理模型,基于深度学习算法准确的分析系统历史状态和实时工况,用户(业主、开发商或运维管理机构)通过网络即可以获取发电系统的实时信息,并可以同时监控多个互相独立分布式系统,极大了降低了单独运维的成本和复杂性。同时本发明基于saas平台,用户可以直接通过网络或移动设备接入使用,简单明了的可视化ui界面让小型分布式光伏发电系统的数据一目了然。

第三,本发明技术基于分布式光伏电站设备数量多、地理分散(故障点多)、难以快速诊断、用户业主无专业知识等难点,提出基于saas软件平台和网络云服务基础上的运维模式,集线上“虚拟监控”结合“智能诊断”、线下“综合运维管理”结合“按需服务”于一体并有效结合。能有效提高小型分布式电站和发电系统的运维水平,保障小微型光伏用户的发电收益。

第四,本发明具有丰富的扩展集成(监控传感器集成、系统设备和智能用电设备集成)、统一的可接入性(采用标准的通信方式,可接入不同厂家监控设备)以及可靠性高(无线传输、断点续传、数据校验)等优点,适用于小型分布式电站的智能运维平台,可以有效实现分布式光伏运维过程的有效管控。

为了进一步地优化本发明的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,还包括运维解决方案数据库7,用于保存多种不同问题的解决方案,运维管理模块与运维解决方案数据库7连接,当运维管理模块5判断该组监控数据存在故障或安全隐患时,运维管理模块5从运维解决方案数据库7中搜索出合适的解决方案。

采用上述优选的方案,对于诊断异常的系统和安全隐患,saas平台建立了运维解决方案数据库7,便于运维管理模块快速找到合适的解决方案。

进一步,还包括通知对接模块8,当运维管理模块5判断该组监控数据存在问题或安全隐患,通知对接模块8将提出的解决方案发送给合适的运维机构,并推送给相应的业主和/或开发商。

采用上述优选的方案,实时推送信息给用户,包括业主、开发商和运维机构,以便及时实施必要的的运维措施和远程控制管理,做到线上和线下高效结合。利用本技术和方案,即便是小型发电系统的业主和用户也能及时知晓系统的工况和状态,以及监控系统在长时间不同气候条件下的表现。对于可能出现的设备故障和衰减能尽早在早期做到有效识别并加以控制,最大化的增加系统在生命周期中的发电量和收益。

进一步,通知对接模块8根据解决方案的难易程度、各运维机构的信誉、价格、特长以及各运维机构与具有问题的分布式光伏系统之间的距离进行判断,找出合适的运维机构。

采用上述优选的方案,便于业主作出准确的选择。

以上的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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