一种光伏电站的数据接入方法与流程

一种光伏电站的数据接入方法
【技术领域】
1.本发明涉及一种光伏电站的数据接入方法，属于光伏电站数据运行监控技术领域。


背景技术：

2.随着光伏发电装机容量的不断增加，越来越多的业主单位保有不止一座集中式光伏电站，这些电站分布在全国各地，其中不乏荒山戈壁。然而除了少数大型发电集团外，许多中小型业主无力在各省、地市建设集中运维平台。因此各电站只能通过报表等手段向集团会汇报电站运行数据，数据颗粒度也只能细化到关口表的发电量信息，对于光伏区及升压站的设备运行状况，集团中、高层无法获取一手信息。这就使得公司在指定发展战略时容易出现失误。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于提供一种光伏电站的数据接入方法，该方法通过多次核对数据，能够及时发现现场监控存在的问题。
4.解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种光伏电站的数据接入方法，包括主站服务器、网络安全管理层、数据交互层和就地设备层，所述网络安全管理层包括横向隔离装置和vpn装置，所述数据交互层包括数据采集终端、数据传输终端和交换机，所述就地设备层包括需要采集数据的设备，所述数据接入方法如下：
6.s1、根据电站的容量选择相应配置的设备，并对设备进行安装，根据需求确定所述设备的点表并且约定通信方式及协议规约；
7.s2、根据所述设备的需求选择通信线路并进行通信线路的敷设施工，所述设备的通信线路的连接，施工时安装供所述通信线路走线的桥架；
8.s3、进行通信调试，所述数据采集终端采集所述设备的数据，并将所采集的数据经所述横向隔离装置隔离后传输至所述数据传输终端，将所述传输终端接收到的数据与所述设备进行数据核对，判断是否存在错误；
9.s4、配置所述横向隔离装置的通信策略，使所述横向隔离装置与所述数据采集终端和所述数据传输终端相绑定，实现内、外网通信的隔离；
10.s5、根据所述横向隔离装置的通信策略配置所述数据传输终端的通信参数，使所述数据传输终端能够接收所述数据采集终端的实时数据，所述数据传输终端所接收的数据与所述主站服务器内的数据进行对比，判断是否存在错误；
11.s6、所述数据交互层内设有通用数据模型，根据所述通用数据模型进行二次建模，建立所述数据传输终端可读的电站模型，并且生成数据文件，配置所述vpn装置，使所述vpn装置能够上网，并且实现对所述数据文件进行加密；
12.s7、所述数据传输终端与所述主站服务器约定通信参数，使所述数据传输终端能
够与所述主站服务器进行数据文件的推送，所述主站服务器接收所述数据文件并解密，解密后，所述主站服务器对数据文件进行核对，判断所述数据文件是否存在错误；
13.s8、所述主站服务器配有展示平台，所述主站服务器确定所接收的数据文件没有问题后可进行入库，并根据需求将所述数据文件中的数据展示到所述展示平台上。
14.采用本发明的有益效果是：
15.本发明中所述数据交互层包括数据采集终端、数据传输终端和交换机，所述网络安全管理层包括横向隔离装置和vpn装置，所述数据采集终端采集所述设备运行的数据，经过所述横向隔离装置隔离后推送至所述数据传输终端，通过数据建模后由数据传输终端生产数据文件并通过vpn装置推送至主站服务器，本发明中所述数据传输过程所述采用多次冗余核对数据的方式，确保数据采集准确无误，通过多次核对采集数据和就地监控后台数据，能够及时发现现场监控存在问题，能够为现场运维人员提供快速、准确的消缺处理建议，随着远方运维平台的功能的开发，还可以减少运维人员巡检次数，节约人员成本。
16.另外，本发明以节约投入为原则，提出了一种适合中小光伏用户，所持有的集中式、分布光伏电站的数据接入方案，根据用户不同的需求，选择不同配置设备相较于传统集控的数据接入方案，不需要额外长距离敷设光纤，不需要租用运行贷款，禁止远程下发控制指令。在保证用户能够监控电站运行数据的同时，又不需要占用过多资源；节约用户的经济投入，同时保证通信过程的信息安全，其次本发明中现场调试人员可以进行脱机建模，极大得减少调试人员现场调试时间。
17.作为优选，所述就地设备层包括站内汇流箱、逆变器、相变测控、主变测控、集电线路测控、关口表和气象站。
18.作为优选，所述s3中，若存在错误，对设备进行整改并再次重复所述s3步骤直至所述数据核对没有错误。
19.作为优选，所述s5中，若存在错误，进行维修并再次重复所述s5步骤直至所述数据对比没有错误。
20.作为优选，所述s7中，若存在错误，进行整改并再次重复所述s6步骤直至所述数据文件没有错误。
21.作为优选，所述数据采集终端采用嵌入式arm架构，内置linux系统，安转数据采集程序，所述数据采集终端用于采集所述设备运行的数据，并将所述数据实时传输至所述数据传输终端。
22.作为优选，所述交换机为双层交换机，所述交换机设有以太网和光纤接口。
23.作为优选，所述横向隔离装置内绑定有所述设备的ip地址、通信端口号和mac地址。
24.作为优选，所述横向隔离装置内绑定有所述设备的ip地址、通信端口号和mac地址。
25.作为优选，所述vpn装置支持光宽带和4g无线上网，所述vpn装置设有ipsec服务，所述ipsec服务实现所述数据传输终端与所述主站服务器之间数据加密与解密传输。
26.本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
27.下面结合附图对本发明做进一步的说明：
28.图1为本发明实施例的流程图；
29.图2为本发明实施例的结构简图。
【具体实施方式】
30.下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1和图2所示，本实施例展示了一种光伏电站的数据接入方法，包括主站服务器1、网络安全管理层、数据交互层和就地设备层，所述网络安全管理层包括横向隔离装置4和vpn装置2，所述数据交互层包括数据采集终端5、数据传输终端3和交换机6，所述就地设备层包括需要采集数据的设备7，所述就地设备层有厂区内接入的就地物理设备7构成，包括站内汇流箱、逆变器、相变测控、主变测控、集电线路测控、关口表、气象站等设备7。
35.本实施例中所述数据采集终端5采用嵌入式arm架构，内部配置有linux系统，安装有采集程序，所述数据采集终端5负责采集所述就地设备层的设备7的运行信息，并实时向所述数据传输终端3推送所采集的数据；本实施例中所述交换机6为工业级双层交换机6，具备以太网和光纤接口，用于大型光伏电站内设备7侧、通信管理终端、系统的组网。
36.本实施例中所述横向隔离装置4采用正向隔离装置，所述横向隔离装置4与所述就地设备层中设备7的ip地址、通信端口号和mac地址相绑定，实现安全生产i区和ii区的物理隔离；所述数据传输终端3用于实时接收所述数据采集终端5所采集的数据，所述数据传输终端3根据导入的数据模型生成相应的电站模型，并且每五分钟生成相应的json字符串文件，通过网络将所述数据文件推送至所述主站服务器1。
37.所述vpn装置2支持普通光宽带、4g无线上网等联网方式。所述vpn装置2内部管理用户上网行为，并且提供ipsec服务，所述ipsec服务可以实现所述数据传输终端3和所述主
站服务器1之间数据加密与解密传输，保证数据传输过程中信息安全；另外所述vpn装置2还提供ssl协议，可以供用户加密访问vpn子站端设备7。
38.本实施例的数据接入方法如下：
39.s1、根据电站的容量选择相应配置的设备7，并对设备7进行安装，根据需求确定所述设备7的点表并且约定通信方式及协议规约，本实施例中采用标准iec协议，当然在其他实施例中也可以根据需求定制化开发iec 60870-5-103规约、iec 60870-5-104规约、dl/t 645规约、cdt规约、modbus规约以及各种智能设备规约；
40.s2、根据所述设备7的需求选择通信线路并进行通信线路的敷设施工，所述设备7的通信线路的连接，施工时安装供所述通信线路走线的桥架，由于常见的通信介质由rj45网络接口、串口通信等，因此通信线路必须走专用桥架，与一次电缆分开敷设，当所述通信线路不可避免与所述一次电缆同沟同层敷设时，则所述通信线路必须穿设pvc管以此来抗干扰；
41.s3、进行通信调试，所述数据采集终端5采集所述设备7的数据，并将所采集的数据经所述横向隔离装置4隔离后传输至所述数据传输终端3，将所述传输终端接收到的数据与所述设备7进行数据核对，判断是否存在错误，若存在错误，则将问题反馈给所述设备7的上游厂家对设备7进行整改，之后再次重复所述s3步骤直至所述数据核对没有错误；
42.s4、配置所述横向隔离装置4的通信策略，使所述横向隔离装置4与所述数据采集终端5和所述数据传输终端3相绑定，所述横向隔离装置4绑定所述数据采集终端5和所述数据传输终端3相应网口的mac地址、ip地址、通信端口号、以及相应的虚拟ip，实现内、外网通信的隔离；
43.s5、根据所述横向隔离装置4的通信策略配置所述数据传输终端3的通信参数，使所述数据传输终端3能够接收所述数据采集终端5的实时数据，所述数据传输终端3所接收的数据与所述主站服务器1内的数据进行对比，判断是否存在错误，若存在错误，寻找原因并将解决思路反馈现场运维或者相应设备7厂家，再次重复所述s5步骤直至所述数据对比没有错误；
44.s6、所述数据交互层内设有通用数据模型，根据所述通用数据模型进行二次建模，建立所述数据传输终端3可读的电站模型，并且生成json字符串形式的数据文件，配置所述vpn装置2，用户通过登录vpn配置界面，通过绑定事先在vpn主站注册的ipsec账号密码及通信网段，使所述vpn装置2能够上网，并且实现对所述数据文件进行加密；
45.s7、所述数据传输终端3与所述主站服务器1约定通信参数，使所述数据传输终端3能够与所述主站服务器1进行数据文件的推送，所述主站服务器1接收所述数据文件并解密，解密后，所述主站服务器1对数据文件进行核对，判断所述数据文件是否存在错误，若存在错误，将错误反馈给现场调试人员进行整改，再次重复所述s6步骤直至所述数据文件没有错误；
46.s8、所述主站服务器1配有展示平台，所述主站服务器1确定所接收的数据文件没有问题后可进行入库，并根据需求将所述数据文件中的数据展示到所述展示平台上。
47.本实施例中所述数据采集终端5采集所述设备7运行的数据，经过所述横向隔离装置4隔离后推送至所述数据传输终端3，通过数据建模后由数据传输终端3生产数据文件并通过vpn装置2推送至主站服务器1，本实施例中所述数据传输过程所述采用多次冗余核对
数据的方式，确保数据采集准确无误，通过多次核对采集数据和就地监控后台数据，能够及时发现现场监控存在问题，能够为现场运维人员提供快速、准确的消缺处理建议，随着远方运维平台的功能的开发，还可以减少运维人员巡检次数，节约人员成本。
48.另外，本实施例以节约投入为原则，提出了一种适合中小光伏用户，所持有的集中式、分布光伏电站的数据接入方案，根据用户不同的需求，选择不同配置设备7相较于传统集控的数据接入方案，不需要额外长距离敷设光纤，不需要租用运行贷款，禁止远程下发控制指令。在保证用户能够监控电站运行数据的同时，又不需要占用过多资源；节约用户的经济投入，同时保证通信过程的信息安全，其次本实施例中现场调试人员可以进行脱机建模，极大得减少调试人员现场调试时间。
49.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。