一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于发电设备管理领域，公开了一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统及其方法，所述的系统包括管理中心、云存储平台以及若干基于物联网的设备监控单元；所述的方法包括如下步骤：初始化家用光伏发电设备管理系统，建立故障分析预测模型；获取并存储光伏发电设备的实时运行数据；将实时运行数据输入故障分析预测模型进行故障分析，得到故障分析预测结果；将故障分析预测结果发送至对应的用户的移动终端；获取用户的查询数据，并根据查询数据提取对应的光伏发电设备的实时运行数据进行返回。本发明专利技术解决了现有技术存在的光伏发电管理系统对不同型号、不同公司的设备不兼容，无法进行故障预警和提醒，实用性低问题。实用性低问题。实用性低问题。

A household photovoltaic power generation equipment management system based on Internet of things and its method

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统及其方法


[0001]本专利技术属于发电设备管理领域，具体涉及一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统及其方法。

技术介绍

[0002]目前的光伏发电管理系统，通过对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监控和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况，其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发由系统的完全可靠和稳定运行，其管理技术实现的基础还是建立在大型发电厂内部的完整基础控制设备，其中涉及到的问题是，针对规模小、数量少以及基础控制设备缺乏的家用小型光伏发电设备时，无法使用现有的光伏发电管理系统。并且几乎所有的光伏发电设备制造厂家只提供设备生产及其本公司设备的监控或管理系统，或者由第三方高新公司进行开发，其中涉及到的问题是，不同型号、不同公司的设备对于管理系统的不兼容，并且现有的光伏发电管理系统仅仅对设备的运行数据进行监控，无法进行故障预警和提醒，因此其实用性低。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的光伏发电管理系统对不同型号、不同公司的设备不兼容，无法进行故障预警和提醒，实用性低问题，提出一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统及其方法。
[0004]本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，包括管理中心、云存储平台以及若干基于物联网的设备监控单元，管理中心分别与云存储平台和若干设备监控单元通信连接，云存储平台通信连接有外部的若干移动终端，若干设备监控单元设置于用户的家用光伏发电设备处，且每个设备监控单元一一对应的与家用光伏发电设备电性连接。
[0006]进一步地，设备监控单元包括均设置于用户的家用光伏发电设备处的微机保护装置和网络子单元，微机保护装置一一对应的与用户的家用光伏发电设备电性连接，且每个微机保护装置设置有通信模块，所有通信模块均与网络子单元通信连接，网络子单元与管理中心通信连接。
[0007]进一步地，管理中心包括数据管理服务器以及若干数据处理服务器，数据管理服务器分别与云存储平台、若干数据处理服务器以及若干设备监控单元通信连接，且数据管理服务器设置有故障分析预测模型，若干数据处理服务器之间相互通信连接。
[0008]进一步地，云存储平台设置有用户数据库、光伏发电设备运行数据库以及设备故障数据库。
[0009]一种基于物联网的家用光伏发电设备管理方法，基于家用光伏发电设备管理系统，其特征在于，包括如下步骤：
[0010]初始化家用光伏发电设备管理系统，建立故障分析预测模型；
[0011]获取并存储光伏发电设备的实时运行数据；
[0012]将实时运行数据输入故障分析预测模型进行故障分析，得到故障分析预测结果；
[0013]若故障分析预测结果为当前光伏发电设备存在故障风险，则将故障分析预测结果发送至对应的用户的移动终端，否则继续获取光伏发电设备的实时运行数据；
[0014]获取用户的查询数据，并根据查询数据提取对应的光伏发电设备的实时运行数据进行返回。
[0015]进一步地，建立故障分析预测模型，包括如下步骤：
[0016]获取包括光伏发电设备各类故障的历史运行数据；
[0017]基于神经网络建立初始的故障分析预测模型；
[0018]将历史运行数据输入初始的故障分析预测模型进行训练，得到最优的故障分析预测模型。
[0019]进一步地，获取光伏发电设备的实时运行数据，并将当前光伏发电设备的设备信息和用户信息作为实时运行数据的附件，将实时运行数据及其附件进行打包并发送至管理中心，管理中心根据附件将实时运行数据存储至光伏发电设备运行数据库对应的数据表中；
[0020]用户的查询数据包括当前用户的用户信息和需要查询的设备信息。
[0021]进一步地，故障分析预测模型为PCA
‑
GWO
‑
FCM
‑
LSTM模型；
[0022]将实时运行数据输入故障分析预测模型进行故障分析，包括如下步骤：
[0023]使用故障分析预测模型对实时运行数据进行主成分分析，并剔除占比低于阈值的运行数据，得到主成分分析后数据；
[0024]使用灰狼优化聚类算法对主成分分析后数据进行聚类分析，得到主成分分析后数据对应的故障类别；
[0025]根据故障类别以及实时运行数据的附件生成故障分析预测结果并进行存储。
[0026]进一步地，故障分析预测结果包括当前光伏发电设备是否存在故障风险、故障类别以及发生故障的设备信息和对应用户信息。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]1)本专利技术提供的基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，基于物联网的设备监控单元能够采集家用的小规模、不同型号或不同公司的光伏发电设备的运行数据，提高了实用性以及用户使用的便捷性，并将运行数据存储至云存储平台，用户通过登陆管理页面即实现了对家用光伏发电设备的在线监控和管理。
[0029]2)本专利技术提供的基于物联网的家用光伏发电设备管理方法，能够对家用光伏发电设备进行故障分析预测，能够提前分析到家用光伏发电设备的故障风险进行预警并向用户发送对应的故障分析预测结果。
[0030]本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。
附图说明
[0031]图1是本专利技术中基于物联网的家用光伏发电设备管理系统的结构框图。
[0032]图2是本专利技术中基于物联网的家用光伏发电设备管理方法的流程图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]实施例1：
[0035]如图1所示，本实施例提供一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，包括管理中心、云存储平台以及若干基于物联网的设备监控单元，管理中心分别与云存储平台和若干设备监控单元通信连接，云存储平台通信连接有外部的若干移动终端，若干设备监控单元设置于用户的家用光伏发电设备处，且每个设备监控单元一一对应的与家用光伏发电设备电性连接。
[0036]设备监控单元采集用户的家用光伏发电设备的实时运行数据，同一用户的不同家用光伏发电设备无需多设置其它设备监控单元，仅仅使用同一设备监控单元的数据采集端口即可，设置不同的设备信息，管理中心对实时运行数据进行分析和处理，并发送至云存储平台进行存储。
[0037]作为优选，设备监控单元包括均设置于用户的家用光伏发电设备处的微机保护装置和网络子单元，微机保护装置一一对应的与用户的家用光伏发电设备电性连接，且每个微机保护装置设置有通信模块，所有通信模块均与网络子单元通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，其特征在于：包括管理中心、云存储平台以及若干基于物联网的设备监控单元，所述的管理中心分别与云存储平台和若干设备监控单元通信连接，所述的云存储平台通信连接有外部的若干移动终端，若干所述的设备监控单元设置于用户的家用光伏发电设备处，且每个设备监控单元一一对应的与家用光伏发电设备电性连接。2.根据权利要求1所述的基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，其特征在于：所述的设备监控单元包括均设置于用户的家用光伏发电设备处的微机保护装置和网络子单元，所述的微机保护装置一一对应的与用户的家用光伏发电设备电性连接，且每个微机保护装置设置有通信模块，所有所述的通信模块均与网络子单元通信连接，所述的网络子单元与管理中心通信连接。3.根据权利要求1所述的基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，其特征在于：所述的管理中心包括数据管理服务器以及若干数据处理服务器，所述的数据管理服务器分别与云存储平台、若干数据处理服务器以及若干设备监控单元通信连接，且数据管理服务器设置有故障分析预测模型，若干所述的数据处理服务器之间相互通信连接。4.根据权利要求1所述的基于物联网的家用光伏发电设备管理系统，其特征在于：所述的云存储平台设置有用户数据库、光伏发电设备运行数据库以及设备故障数据库。5.一种基于物联网的家用光伏发电设备管理方法，基于如权利要求1所述的家用光伏发电设备管理系统，其特征在于，包括如下步骤：初始化家用光伏发电设备管理系统，建立故障分析预测模型；获取并存储光伏发电设备的实时运行数据；将实时运行数据输入故障分析预测模型进行故障分析，得到故障分析预测结果；若故障分析预测结果为当前光伏发电设备存在故障风险，则将故障分析预测结果发送至对应的用户的移动终端，否...

【专利技术属性】
技术研发人员：周时宇，马洪伟，陈杰，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：