一种运用于光伏项目的储能在线监控系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏储能监控领域，具体公开了一种运用于光伏项目的储能在线监控系统，包括光伏发电设备、储能设备、监测设备、控制器、逆变器和可视化大屏。获取光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息，计算光伏发电设备的发电量以及储能设备的充电量和放电量；基于等效电路图进行分析，构建储能设备负载均衡调整模型，得到储能设备在充电、放电时的负载情况，判断储能设备是否处于负载均衡状态。解决了现有的光伏储能监控系统对于储能设备负载情况计算不够精准，无法对储能设备负载情况进行实时动态调度控制，储能设备的电能资源利用率不高，既影响了储能效率，也损害了储能设备的寿命，增加光伏储能电站运行成本的问题。增加光伏储能电站运行成本的问题。增加光伏储能电站运行成本的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种运用于光伏项目的储能在线监控系统


[0001]本专利技术涉及光伏储能监控领域，尤其涉及一种运用于光伏项目的储能在线监控系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着传统能源的急剧消耗以及环境污染愈加严重，新能源产业得到极大的关注和支持；光伏发电作为最廉价的能源之一，得到了广泛的应用。然而，自然光受海拔、气候、温度、地形等多种自然因素的影响，具有很气的不可控性、波动性和间歇性，且难以进行准确预测和大量存储。
[0003]光伏发电系统是依靠储能设备来储存多余的电能，因此储能设备在独立光伏发电系统中占有重要地位。随着太阳能电池组件售价的下降，储能设备的费用在系统总投资中所占比重将会逐渐增加。另外，在光伏发电系统的运行中，由于储能设备故障而影响系统正常工作的情况更会占有很大比例。所以，选择适当的储能设备类型，确定合适的储能设备容量，精确地实施安装、操作、监控、精心维护, 对于太阳能光伏发电系统的正常运行十分重要。
[0004]中国专利技术专利公开号CN111417071A，公开了一种基于光伏储能的监控装置及监控方法，包括：供电系统和监控系统；其中，所述供电系统包括储能单元、光伏组件和逆变器；所述逆变器分别与所述光伏组件和所述储能单元电连接；所述监控系统包括远红外移动传感器、红外自动伺服照相机、控制器、云监控服务器；所述红外自动伺服照相机一端连接所述远红外移动传感器，另一端连接所述控制器；本专利技术提供的基于光伏储能的监控装置及监控方法实现了无人监控，并且在降低能耗的同时，确保电源的稳定输出以及提高数据的传输效率。
[0005]但上述技术至少存在如下技术问题：现有的光伏储能监控系统对于储能设备负载情况计算不够精准，无法对储能设备负载情况进行实时动态调度控制，储能设备的电能资源利用率不高，既影响了储能效率，也损害了储能设备的寿命，增加光伏储能电站运行成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术通过提供一种运用于光伏项目的储能在线监控系统，解决了现有的光伏储能监控系统对于储能设备负载情况计算不够精准，无法对储能设备负载情况进行实时动态调度控制，储能设备的电能资源利用率不高，既影响了储能效率，也损害了储能设备的寿命，增加光伏储能电站运行成本的问题，储能设备的负载得到有效改善，提高储能设备的电能资源利用率和使用寿命，使得光伏储能电站实现经济运行。
[0007]本专利技术具体包括以下技术方案：一种运用于光伏项目的储能在线监控系统，包括以下部分：光伏发电设备、储能设备、监测设备、控制器、逆变器和可视化大屏；
控制器，用于控制光伏发电设备向储能设备充电和储能设备放电，控制器通过实时监控储能设备的负载情况，进而避免储能设备受损；控制器包括光伏储能监测模块、环境参数采集模块、数据集成模块、计算模块、等效分析模块、模型构建模块、负载判定模块和显示模块；光伏储能监测模块用于采集光伏发电设备和储能设备的设备信息；环境参数采集模块用于采集光伏发电设备和储能设备的环境信息；数据集成模块用于汇集所有的监测数据；计算模块用于计算光伏发电设备的设备温度，进一步得到光伏发电设备的发电量，基于光伏发电设备的发电量得到储能设备的充电量和放电量；等效分析模块用于采用等效电路的形式表达光伏储能系统并进行分析；模型构建模块用于构建储能设备负载均衡调整模型，模型采用神经网络算法，根据光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息以及计算得到的光伏发电设备的发电量、储能设备的充电量和放电量，对建立的神经网络模型进行训练，从而得到在不同储能设备充电和发电情况下储能设备的负载情况，储能设备负载均衡调整模型包括第一神经网络模型、第二神经网络模型、第三神经网络模型；负载判定模块用于根据预设的储能设备负载标准对储能设备负载均衡调整模型输出的储能设备的负载情况进行判断，若输出的储能设备负载情况符合负载标准，则向显示模块发送正常信号；否则向显示模块发送负载异常信号；显示模块用于将需要显示的信息展示到可视化大屏上；控制器与监测设备、逆变器和可视化大屏相连。
[0008]一种运用于光伏项目的储能在线监控方法，包括以下步骤：步骤S1. 获取光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息，计算光伏发电设备的发电量以及储能设备的充电量和放电量；步骤S2. 基于等效电路图进行分析，构建储能设备负载均衡调整模型，得到储能设备在充电、放电时的负载情况，判断储能设备是否处于负载均衡状态。
[0009]进一步，步骤S1具体包括：基于环境信息，计算模块以光伏发电设备开路状态下的太阳能辐照量和环境温度为参照，计算光伏发电设备的设备温度；进一步得到光伏发电设备的发电量，基于光伏发电设备的发电量得到储能设备的充电量和放电量。
[0010]进一步，步骤S2具体包括：基于等效电路图，寻找光伏发电设备输出电流与输出电压之间的关系。
[0011]进一步，步骤S2具体包括：构建储能设备负载均衡调整模型，模型采用神经网络算法，根据光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息以及计算得到的光伏发电设备的发电量、储能设备的充电量和放电量，对建立的神经网络模型进行训练，从而得到在不同储能设备充电和发电情况下储能设备的负载情况。
[0012]进一步，步骤S2具体包括：储能设备负载均衡调整神经网络模型包括第一神经网络模型、第二神经网络模型和第三神经网络模型。
[0013]进一步，步骤S2具体包括：将光伏发电设备的环境信息和设备信息进行主成分分析得到信息特征值，并将光伏发电设备的环境信息和设备信息作为第一神经网络模型的第一输入，光伏发电设备信息特征值作为第一神经网络模型的第一输出；将第一输入和第一输出进行深度学习得到光伏发电设备运行状态分析模型。
[0014]进一步，步骤S2具体包括：将储能设备的环境信息和设备信息进行主成分分析得到信息特征值，并将储能设备的环境信息和设备信息作为第二神经网络模型的第二输入，储能设备信息特征值作为第二神经网络模型的第二输出；将第二输入和第二输出进行深度学习得到储能设备运行状态分析模型。
[0015]进一步，步骤S2具体包括：将第一输出、第二输出、储能设备的充电量和放电量作为第三神经网络模型的第三输入，储能设备的负载情况作为第三神经网络模型的第三输出；将第三输入和第三输出进行深度学习得到储能设备负载均衡调整模型。
[0016]本专利技术至少具有如下技术效果或优点：1、在光伏发电站的多个光伏发电设备和储能设备的监测点上安装监测设备，通过检测设备实时收集光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息，考虑光伏发电设备开路状态下的太阳能辐照量和环境温度，基于光伏发电设备的发电量得到储能设备的充电量和放电量；通过对光伏发电站的实时监控，实现对每个储能设备负载情况的实时动态调度控制，使得储能设备的负载得到有效改善，提高储能设备的电能资源利用率，提高储能设备的使用寿命，使每个储能设备达到最佳调度，并且还提高了光伏发电设备的使用安全性；实现了光伏发电站的自动化监控，克服了对人工的依赖，使光伏法电站的监控准确性、储能效率以及运维效率得到明显提高，使得光伏储能电站实现经济本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运用于光伏项目的储能在线监控系统，其特征在于，包括以下部分：光伏发电设备、储能设备、监测设备、控制器、逆变器和可视化大屏；所述控制器，用于控制所述光伏发电设备向所述储能设备充电和所述储能设备放电，所述控制器通过实时监控所述储能设备的负载情况，进而避免所述储能设备受损；所述控制器包括光伏储能监测模块、环境参数采集模块、数据集成模块、计算模块、等效分析模块、模型构建模块、负载判定模块和显示模块；所述光伏储能监测模块用于采集所述光伏发电设备和所述储能设备的设备信息；所述环境参数采集模块用于采集所述光伏发电设备和所述储能设备的环境信息；所述数据集成模块用于汇集所有的监测数据；所述计算模块用于计算所述光伏发电设备的设备温度，进一步得到所述光伏发电设备的发电量，基于所述光伏发电设备的发电量得到所述储能设备的充电量和放电量；所述等效分析模块用于采用等效电路的形式表达光伏储能系统并进行分析；所述模型构建模块用于构建储能设备负载均衡调整模型，模型采用神经网络算法，根据所述光伏发电设备和所述储能设备的环境信息和设备信息以及计算得到的所述光伏发电设备的发电量、所述储能设备的充电量和放电量，对建立的神经网络模型进行训练，从而得到在不同所述储能设备充电和发电情况下所述储能设备的负载情况，储能设备负载均衡调整模型包括第一神经网络模型、第二神经网络模型、第三神经网络模型；所述负载判定模块用于根据预设的所述储能设备负载标准对储能设备负载均衡调整模型输出的所述储能设备的负载情况进行判断，若输出的所述储能设备负载情况符合负载标准，则向所述显示模块发送正常信号；否则向所述显示模块发送负载异常信号；所述显示模块用于将需要显示的信息展示到所述可视化大屏上；所述控制器与所述监测设备、所述逆变器和所述可视化大屏相连。2.一种运用于光伏项目的储能在线监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1. 获取光伏发电设备和储能设备的环境信息和设备信息，计算光伏发电设备的发电量以及储能设备的充电量和放电量；步骤S2. 基于等效电路图进行分析，构建储能设备负载均衡调整模型，得到储能设备在充电、放电时的负载情况，判断储能设备是否处于负载均衡状态。3.如权利要求2所述的一种运用于光伏项目的储能在线监控方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵多苍，黎扬佳，李光顺，李修树，薛建峰，郭豹，刘杨，王尚钦，潘杰，李哲，张步恩，
申请(专利权)人：水电水利规划设计总院，
类型：发明
国别省市：