一种光伏区智能监测告警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏区智能监测告警系统及方法，通过自动实时采集运行中实时监测光伏板的光照强度，光伏板发电量，光伏板面物体检测信号，光伏板测距传感器检测信号并进行分析处理，得出预期的发电效率、光伏板对地最大、最小距离，根据预期的数据设置运行限值。若发生光伏板的坍塌、光伏板上的杂物等、光伏板积灰过厚影响发电效率等问题时第一时间可通过光字牌、蜂鸣器告警，同时也可通过干接点或通讯的多种方式发出告警信号至运维监控室，运维人员可根据告警信号直接确定故障光伏板位置，以便运维人员快速隔离故障、消除缺陷，降低故障影响范围，同时可减少光伏区巡视次数，提高运维人员工作效率。运维人员工作效率。运维人员工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏区智能监测告警系统及方法


[0001]本专利技术涉及光伏
，特别涉及一种光伏区智能监测告警系统及方法。

技术介绍

[0002]光伏电站的光伏区运行状况的监测目前主要靠运维人员定期巡视，主要检查光伏板是否倒塌、光伏板是否有杂物等、光伏板上积灰累积情况等工作，随着光伏装机容量的增大，光伏区域面积也不断增大，运行人员配置上却变化不大，因此常存在运维人员不能及时发现光伏板的坍塌、光伏板上的杂物等、光伏板积灰过厚影响发电效率等问题，最终造成直接影响光伏电站的安全运行及经济效益。

技术实现思路

[0003]为了解决运维人员不能及时发现光伏板的坍塌、光伏板上的杂物等、光伏板积灰过厚影响发电效率等问题，最终造成直接影响光伏电站的安全运行及经济效益。
[0004]本专利技术提供了一种光伏区智能监测告警系统，包括光伏板，还包括光感模块、功率测量模块、超声测距模块、红外光电感应模块、数据采集模块a、数据采集模块b、数据采集模块c、数据采集模块d、数据分析模块a、数据分析模块b、整定模块a、整定模块b、限值触发模块a、限值触发模块b、限值触发模块c、报警输出模块、就地告警模块、远方告警模块
[0005]所述光感模块连接数据采集模块a，数据采集模块a连接数据分析模块a；
[0006]所述功率测量模块连接数据采集模块b，数据采集模块b连接数据分析模块a；
[0007]所述数据分析模块a连接整定模块a，整定模块a连接限值触发模块a，限值触发模块a连接报警输出模块；
[0008]所述超声测距模块连接数据采集模块c，数据采集模块c连接数据分析模块b，数据分析模块b连接整定模块b，整定模块b连接限值触发模块b，限值触发模块 b连接报警输出模块；
[0009]所述红外光电感应模块连接数据采集模块d，数据采集模块d连接限值触发模块c，限值触发模块c连接报警输出模块；
[0010]所述报警输出模块连接就地告警模块、远方告警模块。
[0011]所述光感模块是太阳辐射传感器，对角安装在光伏板上侧，实时监测太阳光照强度，该模块监测到的数据通过485标准Modbus
‑
RTU协议、4
‑
20mA、0
‑
5V多种方式输出。
[0012]所述功率测量模块包括电压互感器和电流互感器，安装在光伏板的输出线上，用于实时监测光伏板输出的发电量。
[0013]所述超声测距模块横排安装在光伏板上侧，用于定期进行对地距离测试，采集对地测试数据。
[0014]红外光电感应模块分别安装在光伏板上、下侧的轨道上，红外光电感应模块包括发射单元、接收单元、干点输出节点，其中发射单元安装在光伏板上侧轨道上，接收单元安装在光伏板下侧轨道上，用于定期检测光伏板面上是否存在杂物，信号通过干点输出接点
送出。
[0015]所述红外光电感应模块设有智能移动模块，用于辅助定期匀速移动红外光电感应模块。
[0016]一种光伏区智能监测告警方法，其步骤是：
[0017]步骤1，采集光伏板面光照强度及发电量：
[0018]数据采集模块a通过光感模块将采集的光照强度进行实时采集，数据采集模块b通过功率测量模块获取实时电流、电压量值，通过进行逻辑运算，得出需要的数据；
[0019]数据分析模块a将同一时刻数据采集模块a采集的光照强度和数据采集模块 b采集的发电量进行发电效率期望函数曲线绘制；
[0020]步骤2，计算获取发电效率期望函数曲线；
[0021]数据分析模块a将同一时刻数据采集模块a采集的光照强度和数据采集模块 b采集的发电量进行发电效率期望函数曲线绘制；
[0022]步骤3，设置发电效率运行函数曲线；
[0023]整定模块a所整定的数据是在发电效率期望函数曲线乘以系数确定的，该系数应小于等于1；
[0024]步骤4，运行值超限值触发报警；
[0025]整定模块a中的整定值是运行期间光伏板发电效率的限定值，该值作为限值触发模块a的启动门槛，限值触发逻辑采取所设置监测点数量的2/3，超限后直接触发；
[0026]步骤5，采集光伏板面对地距离；
[0027]数据采集模块c通过超声测距模块实现对地距离采集，输出方式为GPIO模式；
[0028]步骤6，计算获取光伏板对地期望的最大、最小距离；
[0029]数据分析模块b中对通过超声测距模块采集的数据进行分析，通过逻辑筛选分析得出光伏板所设超声测距模块对地期望的最大、最小距离。
[0030]步骤7，设置光伏板倒塌限定值；
[0031]整定模块b所整定的数据是在步骤6中计算获取光伏板对地期望的最大、最小距离乘以系数得出，其中最大值对应系数大于等于1，最小值对应系数小于等于1；
[0032]步骤8，运行值超限值触发报警；
[0033]整定模块b中的整定值是运行期间光伏板活动范围的高、低限定值，该值作为限值触发模块b的启动门槛，限值触发逻辑采取所设置监测点数量的2/3超限后直接触发；
[0034]步骤9，采集光伏板面是否有杂物；
[0035]通过红外光电感应模块实现光伏板面杂物监测的功能；
[0036]步骤10，运行值超限值触发报警；
[0037]限值触发模块c中根据红外光电感应模块的输出节点信号作为启动限值触发模块c的启动信号，为限值触发逻辑一般采取所设置监测点全数量开入后直接触发；
[0038]步骤11，报警输出功能控制；
[0039]限值触发模块a、限值触发模块b、限值触发模块c触发后将报警信号输入至报警输出模块，报警输出模块的输出为音频接口、干点输出接口、网络通讯接口、无线远传模块接口，通过多功能的输出接口实现监测、采集、分析出的报警信号输出到运维人员监控画面上；
[0040]步骤12，本地外置光字牌及蜂鸣器报警；
[0041]报警输出模块输出的报警信号通过音频接口送至就地告警模块，就地告警模块为外接的低功率光字牌及蜂鸣器，便于运维人员现场巡视检查；
[0042]步骤13，远方监控人员接收告警信号；
[0043]报警输出模块输出的报警信号通过干点或通讯方式远传至远方告警显示模块，远方告警显示模块为运维人员的监控画面，监控画面可以是集控室，也可以是便携式移动设备。
[0044]本专利技术的上述具有如下有益效果：
[0045]首先通过运行中实时监测光伏板的光照强度，光伏板的输出电流、电压，光伏板面物体检测信号，光伏板测距传感器检测信号多点信号，之后通过对获取的上述信息，采用装置进行逻辑分析后与预先设定值进行比较，超过设定值则通过节点或通讯方式等输出告警，最终运维通过告警信号进行定点消除缺陷，可有效实现光伏区运行无人值守，同时进一步避免运维人员不能及时发现光伏板的坍塌、光伏板上的杂物等、光伏板积灰过厚影响发电效率等问题，直接影响光伏电站的安全运行及经济效益。
附图说明
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏区智能监测告警系统，包括光伏板，其特征在于：还包括光感模块(101)、功率测量模块(102)、超声测距模块(103)、红外光电感应模块(104)、数据采集模块a(105)、数据采集模块b(106)、数据采集模块c(107)、数据采集模块d(108)、数据分析模块a(109)、数据分析模块b(110)、整定模块a(111)、整定模块b(112)、限值触发模块a(113)、限值触发模块b(114)、限值触发模块c(115)、报警输出模块(116)、就地告警模块(117)、远方告警模块(118)所述光感模块(101)连接数据采集模块a(105)，数据采集模块a(105)连接数据分析模块a(109)；所述功率测量模块(102)连接数据采集模块b(106)，数据采集模块b(106)连接数据分析模块a(109)；所述数据分析模块a(109)连接整定模块a(111)，整定模块a(111)连接限值触发模块a(113)，限值触发模块a(113)连接报警输出模块(116)；所述超声测距模块(103)连接数据采集模块c(107)，数据采集模块c(107)连接数据分析模块b(110)，数据分析模块b(110)连接整定模块b(112)，整定模块b(112)连接限值触发模块b(114)，限值触发模块b(114)连接报警输出模块(116)；所述红外光电感应模块(104)连接数据采集模块d(108)，数据采集模块d(108)连接限值触发模块c(115)，限值触发模块c(115)连接报警输出模块(116)；所述报警输出模块(116)连接就地告警模块(117)、远方告警模块(118)。2.如权利要求1所述的一种光伏区智能监测告警系统，其特征在于：所述光感模块(101)是太阳辐射传感器，对角安装在光伏板上侧，实时监测太阳光照强度，该模块监测到的数据通过485标准Modbus
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RTU协议、4
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20mA、0
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5V多种方式输出。3.如权利要求1所述的一种光伏区智能监测告警系统，其特征在于：所述功率测量模块(102)包括电压互感器和电流互感器，安装在光伏板的输出线上，用于实时监测光伏板输出的发电量。4.如权利要求1所述的一种光伏区智能监测告警系统，其特征在于：所述超声测距模块(103)横排安装在光伏板上侧，用于定期进行对地距离测试，采集对地测试数据。5.如权利要求1所述的一种光伏区智能监测告警系统，其特征在于：红外光电感应模块(104)分别安装在光伏板上、下侧的轨道上，红外光电感应模块(104)包括发射单元、接收单元、干点输出节点，其中发射单元安装在光伏板上侧轨道上，接收单元安装在光伏板下侧轨道上，用于定期检测光伏板面上是否存在杂物，信号通过干点输出接点送出。6.如权利要求5所述的一种光伏区智能监测告警系统，其特征在于：所述红外光电感应模块(104)设有智能移动模块，用于辅助定期匀速移动红外光电感应模块(104)。7.一种光伏区智能监测告警方法，其特征在于采用权利1至6所述的一种光伏区智能监测告警系统，其步骤是：步骤1，采集光伏板面光照强度及发电量(201)：数据采集模块a(105)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹少飞，张学峰，李会军，韩忠珍，牛国栋，杨睿，潘乐宏，杨大锚，王林，梁超，侯瑞，
申请(专利权)人：华能铜川照金煤电有限公司，
类型：发明
国别省市：