一种光伏组件的智能运维系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏组件的智能运维系统和方法，包括数据采集单元，包括安装在光伏组件上的传感器，用于采集光伏组件的运行数据和状态数据；数据传输单元，用于通过无线或有线方式发送所述数据采集单元采集的数据到光伏组件运维平台；光伏组件运维平台，与所述数据传输单元连接，用于对光伏组件进行状态监测、故障诊断、运维决策及火灾报警；光伏电站运维单元，用于接受光伏组件故障的位置、故障种类，以进行运维和火灾监测；设备厂商运维单元，用于设备厂商查找产品缺陷，改进设计，提高产品质量。本发明专利技术可提高光伏组件运行稳定性和效率，对光伏阵列中的故障进行诊断、制定运维计划、对光伏组件的火灾进行紧急报警，提高光伏系统的安全性。系统的安全性。系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件的智能运维系统和方法


[0001]本专利技术属于光伏电站中光伏组件的故障诊断、紧急报警等运维的
，尤其涉及一种光伏组件的智能运维系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，光伏产业迎来新的发展机遇。光伏发电容量呈现快速增长。光伏组件作为光伏电站的核心部件，影响着整个光伏系统的稳定运行。对光伏组件及时进行维护是保证光伏系统安全运行和提高光伏系统运行效率的重要手段。光伏组件常年暴露在室外，受到雷雨、高温、辐射、遮挡等影响，容易发生各种故障，如果维修不及时，可能导致组件发生不可逆损坏，严重时可导致发生大面积火灾。因此，对光伏阵列中的故障进行检测和诊断，合理指定运维计划，对光伏组件火灾进行预警，对提高光伏系统的安全性和总发电量具有重要作用。
[0003]光伏系统运维系统最常见模式的模式为信息采集
‑
信息传输
‑
大数据分析技术
‑
故障诊断
‑
通知维护人员，这种系统类似故障检测器，只是简单检测出故障的发生，初步判断故障类型，并通知运维人员。
[0004]现有技术的缺点：
[0005]1.现有光伏运维系统中主要对光伏组件的火灾进行监测，没有实现提前预警，或存在预警方法复杂，误报率高的问题。
[0006]2.现有光伏运维系统中进行故障诊断，对数据的挖掘不充分，只是将故障位置、故障种类发送给运维人员，未能对故障进行系统分析并将结果反馈给光伏组件厂家，对完善光伏组件产品设计没有帮助。
[0007]3.现有光伏运维系统中光伏阵列运维计划的制定缺少光伏组件厂家的介入，存在过度维护或欠维护的情况。

技术实现思路

[0008]基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种光伏组件的智能运维系统和方法，提高光伏组件运行稳定性和效率，对光伏阵列中的故障进行诊断、制定运维计划、对光伏组件的火灾进行紧急报警，提高光伏系统的安全性。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种光伏组件的智能运维系统，包括：
[0010]数据采集单元，包括安装在光伏组件上的传感器，用于实时采集光伏组件的运行数据和状态数据；
[0011]数据传输单元，与所述数据采集单元连接，用于通过无线或有线方式发送所述数据采集单元采集的数据到光伏组件运维平台；
[0012]光伏组件运维平台，与所述数据传输单元连接，用于对光伏组件进行状态监测、故障诊断、运维决策及火灾报警；
[0013]光伏电站运维单元，与所述光伏组件运维平台连接，用于接受光伏组件故障的位置、故障种类，以进行运维和火灾监测；
[0014]设备厂商运维单元，与所述光伏组件运维平台连接，用于设备厂商查找产品缺陷，改进设计，提高产品质量。
[0015]进一步的，所述光伏组件运维平台包括：
[0016]注册登陆认证模块，用于光伏电站客户端、设备厂商客户端的注册、登陆、认证；
[0017]数据收发模块，用于光伏组件运维平台与数据采集单元、光伏电站运维单元、设备厂商运维单元之间进行通信；
[0018]存储模块，用于存储设备的安装时间、监测对象、监测指标、故障预警次数信息，以及所述数据采集单元发来的各种监测数据；
[0019]显示模块，用于显示平台的操作界面；
[0020]故障诊断模块，采用优化的支持向量机算法对故障进行诊断、找出其中的共性问题，发送给设备厂商运维单元；
[0021]运维决策模块，包括设备信息模块，运维方案库、设备备件库、运维计划库；
[0022]故障统计模块，对故障累计数据进行大数据挖掘，用于统计监测光伏设备的故障次数、故障位置、故障率信息，生成统计报表；
[0023]火灾报警模块，通过监测的温度信息，结合事先制定的算法，判断火灾的发生，并发送给光伏电站运维单元；
[0024]气象数据模块，利用GPS定位数据，自行计算监测光伏设备的经纬度，自动匹配相应的气象网站，抓取并调入当地的即时气象数据和历史气象数据。
[0025]进一步的，所述设备信息模块包括模块的基本信息，运行状态，检修情况；所述运维方案库包含维修设计的处理方案和安全措施；所述设备备件库包含设备个数及采购周期。
[0026]可选的，所述光伏电站运维单元包括：
[0027]登陆模块，用于登陆运维平台；
[0028]通信模块，用于与光伏组件运维平台进行通信；
[0029]报表模块，用于生成运维计划、故障分析的报表；
[0030]报警提示模块，用于当系统平台监测到火灾的发生时，将通过此模块进行报警语音提示；
[0031]存储显示模块，用于存储光伏设备的安装地点、设备类型，故障分析的结果，显示该光伏电站下关联的设备的分布、型号、设备厂家信息。
[0032]可选的，所述设备厂商运维单元包括：
[0033]故障统计报表模块，用于接收平台软件进行大数据分析得到的各种故障统计信息，便于设备厂商改进产品设计和生产；
[0034]运维计划模块，对接收系统监测到仍在保修期或者维保期的光伏组件下发故障诊断结果和运维计划；
[0035]存储显示模块，用于显示光伏设备的安装地点、所属的光伏电站、设备健康情况。
[0036]进一步的，所述设备厂商运维单元还可以根据光伏组件的状态及时制定运维计划，通过系统下发给光伏电站运维单元，延长光伏组件的使用寿命。
[0037]本专利技术还提供一种光伏组件的智能运维方法，包括以下步骤：
[0038]S1、通过数据采集单元实时采集光伏组件的运行数据和状态数据；
[0039]S2、通过数据传输单元将所述数据采集单元采集的数据发送到光伏组件运维平台；
[0040]S3、光伏组件运维平台对光伏组件进行状态监测、故障诊断、运维决策、火灾报警；
[0041]S4、光伏电站运维单元用于接受光伏组件故障的位置、故障种类，以进行运维和火灾监测；
[0042]S5、设备厂商运维单元查找产品缺陷，改进设计，提高产品质量。
[0043]进一步的，在所述步骤S3中，火灾报警的过程包括以下步骤：
[0044]A、获取光伏阵列温度上限值
[0045](1)获取气温上限值
[0046]通过数据采集单元中的温度传感器监测电池板温度，同时通过GPS 定位数据，自动定位经纬度信息，在相应的气象网站上寻找过去7天内该地最高温度T
7d
和天气预报当日最高温度T
yb
，取二者最大值T
h
[0047]T
h
＝max{T
7d
,T
yb
}
[0048]其中T
7d
为近7天来温度最高值，T
yb
为当地气象预报该日最高气温值；
[0049]T1＝a
·
T
h
，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的智能运维系统，其特征在于，包括：数据采集单元，包括安装在光伏组件上的传感器，用于实时采集光伏组件的运行数据和状态数据；数据传输单元，与所述数据采集单元连接，用于通过无线或有线方式发送所述数据采集单元采集的数据到光伏组件运维平台；光伏组件运维平台，与所述数据传输单元连接，用于对光伏组件进行状态监测、故障诊断、运维决策及火灾报警；光伏电站运维单元，与所述光伏组件运维平台连接，用于接受光伏组件故障的位置、故障种类，以进行运维和火灾监测；设备厂商运维单元，与所述光伏组件运维平台连接，用于设备厂商查找产品缺陷，改进设计，提高产品质量。2.如权利要求1所述的光伏组件的智能运维系统，其特征在于，所述光伏组件运维平台包括：注册登陆认证模块，用于光伏电站客户端、设备厂商客户端的注册、登陆、认证；数据收发模块，用于光伏组件运维平台与数据采集单元、光伏电站运维单元、设备厂商运维单元之间进行通信；存储模块，用于存储设备的安装时间、监测对象、监测指标、故障预警次数信息，以及所述数据采集单元发来的各种监测数据；显示模块，用于显示平台的操作界面；故障诊断模块，采用优化的支持向量机算法对故障进行诊断、找出其中的共性问题，发送给设备厂商运维单元；运维决策模块，包括设备信息模块，运维方案库、设备备件库、运维计划库；故障统计模块，对故障累计数据进行大数据挖掘，用于统计监测光伏设备的故障次数、故障位置、故障率信息，生成统计报表；火灾报警模块，通过监测的温度信息，结合事先制定的算法，判断火灾的发生，并发送给光伏电站运维单元；气象数据模块，利用GPS定位数据，自行计算监测光伏设备的经纬度，自动匹配相应的气象网站，抓取并调入当地的即时气象数据和历史气象数据。3.如权利要求2所述的光伏组件的智能运维系统，其特征在于，所述设备信息模块包括模块的基本信息，运行状态，检修情况；所述运维方案库包含维修设计的处理方案和安全措施；所述设备备件库包含设备个数及采购周期。4.如权利要求1所述的光伏组件的智能运维系统，其特征在于，所述光伏电站运维单元包括：登陆模块，用于登陆运维平台；通信模块，用于与光伏组件运维平台进行通信；报表模块，用于生成运维计划、故障分析的报表；报警提示模块，用于当系统平台监测到火灾的发生时，将通过此模块进行报警语音提示；存储显示模块，用于存储光伏设备的安装地点、设备类型，故障分析的结果，显示该光
伏电站下关联的设备的分布、型号、设备厂家信息。5.如权利要求1所述的光伏组件的智能运维系统，其特征在于，所述设备厂商运维单元包括：故障统计报表模块，用于接收平台软件进行大数据分析得到的各种故障统计信息，便于设备厂商改...

【专利技术属性】
技术研发人员：高艳东，白立春，陶志勇，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：