一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，包括以下部分：调控边缘服务器，用于部署在光伏电站现场，调控边缘服务器中设有视频采集卡，并通过若干个通道与光伏电站内部计算机相连；AI云计算服务器用于部署OCR图像识别，AI云计算服务器包括接收图像数据并进行图文转化；普通云服务器用于部署MQTT服务；信息收集系统，所述的信息收集系统部署在光伏电站现场，信息收集系统包括自动组态服务、调控信息截图服务、信息解析服务以及MQTT发送服务；MQTT订阅服务系统，所述的MQTT订阅服务系统部署在负责运维管理的企业内部，并通过看板的形式将信息进行可视化展示。过看板的形式将信息进行可视化展示。过看板的形式将信息进行可视化展示。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统


[0001]本专利技术具体涉及一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统。

技术介绍

[0002]随着化石燃料价格上升、人们对于能源的需求不断上涨以及环保的要求，人类社会对于新能源进行了不断的开发与扩大。
[0003]光伏电站不同于现有的火力发电站，其占地面积更大，运维需求更高，且且现有的光伏电站存在重建设、轻运维、集约化程度不高、效率低下等等问题，光伏产业如何向智能化运维进行转变，成为现有电站运维企业现实存在的问题，也是光伏电站智能运维最关键的攻破点。
[0004]现有的光伏电站由于安全的需求，是不允许接入外部采集设备中，而如果要接入新的采集设备的话，光伏电站的运维成本会大大的提升，且能够采集的数据范围也极其有限，基于这个现实情况，光伏电站的智能化运维是存在极难克服的显示障碍的。
[0005]其次，光伏电站的运维还存在数据量大、运算量大、时间节点密集等等问题，现有的光伏电站采用传统的485协议模式以及红外线监控模式对接入电站的多种设备，包括逆变器、汇流箱等等部件进行数据传输，以保证大数据量传输时的准确性、实时性。但是该种方式仅仅能保持光伏电站的数据收集，而不能支持对如此庞大数据信息的计算、分析以及可视化管理。而针对该问题，通过引入云计算的方式，可以较好的在低成本的前提下，对光伏电站的运维情况进行实时的分析处理。
[0006]因此，对于光伏电站而言，尤其是大型的光伏电站，拥有一套高效率、低成本，并且能够在不触碰电站设备的条件下进行近乎所有设备的数据采集方案，是光伏电站智能化转变的重要道路。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统。
[0008]一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，包括以下部分：
[0009]调控边缘服务器，用于部署在光伏电站现场，调控边缘服务器中设有视频采集卡，并通过若干个通道与光伏电站内部计算机相连；
[0010]AI云计算服务器用于部署OCR图像识别，AI云计算服务器包括接收图像数据并进行图文转化；
[0011]普通云服务器用于部署MQTT服务；
[0012]信息收集系统，所述的信息收集系统部署在光伏电站现场，信息收集系统包括自动组态服务、调控信息截图服务、信息解析服务以及MQTT发送服务；
[0013]MQTT订阅服务系统，所述的MQTT订阅服务系统部署在负责运维管理的企业内部，并通过看板的形式将信息进行可视化展示；
[0014]时间采集节点控制系统；
[0015]所述的时间采集节点控制系统包括以下部分：
[0016]设定一个最低反馈时间T，
[0017]页面数量设定为m，
[0018]单页面数据上传所需时间为t1，
[0019]通道数设定为n，
[0020]信息下载时间设定为t2，
[0021]运算时间为t3，
[0022]所述的T≥(m
×
t1)/n+t2+t3。
[0023]进一步的，调控边缘服务器、AI云计算服务器、普通云服务器、数据中心以及本地数据库之间通过以下步骤相协作：
[0024]S1、调控边缘服务器进行数据截图，并上传到AI云计算服务器中进行数据解析；
[0025]S2、AI云计算服务器将解析结果返回到调控边缘服务器中；
[0026]S3、调控边缘服务器将解析完成的数据进行打包，并通过MQTT协议发送至普通云服务器；
[0027]S4、数据中心通过订阅MQTT服务，获取来自普通云服务器中的数据信息；
[0028]S5、数据中心进行数据拆包，将处理完成的数据传送至用户监控平台；
[0029]S6、用户监控平台进行数据可视化处理，并通过看板展示给相应的用户。
[0030]进一步的，所述的信息收集系统是基于C#语言开发的桌面软件。
[0031]进一步的，所述的MQTT订阅服务系统是基于C#语言开发的桌面软件。
[0032]进一步的，看板上设置数据展示模块、故障告警模块、发电量预测模块以及实时发电情况展示模块。
[0033]进一步的，用户监控平台内部设有多个不同管理权限的账号。
[0034]进一步的，还包括光照等级展示模块，光照等级分为晴、云、阴、雨、雪和无；分别定义为C1、C2、C3、C4、C5和C0；并通过颜色进行可视化展示， C1、C2、C3、C4、C5和C0分别定义为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和灰色。
[0035]进一步的，还包括节能减排预测模块，所述的节能减排预测模块包括节约标准煤展示、CO2减排展示和等效植树展示。
[0036]进一步的，调控边缘服务器中的视频采集模块通过HDMI接口与电站内部计算机相连，并直接监控电站内部计算机的显示画面。
[0037]故障告警模块中设有逆变器功率检测算法：
[0038]S1、建立标准值：W
n
‑
ET
；标准值为正常状态下的平均出线功率；
[0039]如果已知装机功率，则记录装机功率W
装机
；
[0040]S2、测量并计算单个逆变器的即时出线功率：W
out
；
[0041]W
out
＝出线电压
×
出线电流
×
θ
c
[0042]其中θ
c
为修正值，数值与辐照度E、气温T
c
有关，
[0043]S3、计算实时功率百分比N
out
：
[0044]或
[0045]并通过N
out
的数值判定该逆变器是否正常工作。
[0046]有益效果：
[0047]本专利技术提供的一种光伏电站现场调控的装置、数据采集、云服务器数据处理方法，带来以下明显效果：
[0048]通过对电站内部监控系统的数据进行采集，可以起到最快速、最真实的获取电站几乎所有设备的实时数据的效果，再通过一系列核心算法的应用与部署，实现电站全方面数据在运维过程中的应用，并且该技术方案在硬件、软件的成本投入上极低，可以快速、并且投入到更多的光伏电站的智能运维转变中。使用云服务器部署，可以更好的保护数据的安全性，提升数据运算能力。
[0049]本装置与现有的电站监控系统相比，其不存在侵入式的数据收集方式，降低了电站运维过程中的安全隐患，并且节约了大量的硬件成本。同时，通过引入云计算辅助的方式，节约了计算成本，并使得计算时间可以控制在可接受的节点时间之内，从而便于对电站的运营状态进行实时的监控。
附图说明：
[0050]图1是一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统的总体结构示意图；
[0051]图2是云端计算与终端相连接的示意图；
[0052]图3是运维时实时获取的数据图中的单一页面；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，其特征在于，包括以下部分：调控边缘服务器，用于部署在光伏电站现场，调控边缘服务器中设有视频采集卡，并通过若干个通道与光伏电站内部计算机相连；AI云计算服务器用于部署OCR图像识别，AI云计算服务器包括接收图像数据并进行图文转化；普通云服务器用于部署MQTT服务；信息收集系统，所述的信息收集系统部署在光伏电站现场，信息收集系统包括自动组态服务、调控信息截图服务、信息解析服务以及MQTT发送服务；MQTT订阅服务系统，所述的MQTT订阅服务系统部署在负责运维管理的企业内部，并通过看板的形式将信息进行可视化展示；时间采集节点控制系统；所述的时间采集节点控制系统包括以下部分：设定一个最低反馈时间T，页面数量设定为m，单页面数据上传所需时间为t1，通道数设定为n，信息下载时间设定为t2，运算时间为t3，所述的2.根据权利要求1所述的一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，其特征在于，调控边缘服务器、AI云计算服务器、普通云服务器、数据中心以及本地数据库之间通过以下步骤相协作：S1、调控边缘服务器进行数据截图，并上传到AI云计算服务器中进行数据解析；S2、AI云计算服务器将解析结果返回到调控边缘服务器中；S3、调控边缘服务器将解析完成的数据进行打包，并通过MQTT协议发送至普通云服务器；S4、数据中心通过订阅MQTT服务，获取来自普通云服务器中的数据信息；S5、数据中心进行数据拆包，将处理完成的数据传送至用户监控平台；S6、用户监控平台进行数据可视化处理，并通过看板展示给相应的用户。3.根据权利要求1所述的一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，其特征在于，所述的信息收集系统是基于C#语言开发的桌面软件。4.根据权利要求1所述的一种基于云处理的光伏电站数据综合运维系统，其特征在于，所述的MQTT订阅服务系统是基于C#语言开发的桌面软件。5.根据权利要求1所述的一种基于云...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，施超，罗朝中，陈羽，
申请(专利权)人：中节能太阳能科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：