【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字化电站，具体涉及一种多能互补新能源数字化电站系统、构建方法及装置。
技术介绍
1、随着新能源电站的开发，单一新能源频率和负荷不稳定的现象逐渐凸显，多能互补形式的新能源电站得到更多的关注和发展。并且，随着物联网、私有云技术的发展，这些技术逐渐被应用在新能源电站中，已逐步在电站建设和运维中发挥出有效的作用，但新能源数字电站的发展仍处于起步阶段，主要技术仍是集控中心型式，大量数据汇集处理，管理冗杂，造成电站运维人员工作难度大。
2、新能源电站的多能互补型式和弃风弃光现象引起电站协调调控、数据传输和运维管理等多种问题，亟需借助现有的人工智能、私有云、物联网等技术来解决。数字化电站的提出和应用可以极大的缩小电站的巡检范围和成本，节省人力成本。但现有数字化电站主要采用映射方式呈现，难以从根本上解决多站协同运行面临的挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种多能互补新能源数字化电站系统、构建方法及装置，以解决现有技术中不能对多种新能源电站进行协同运营建设的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种多能互补新能源数字化电站系统，包括：
3、设备层，用于提供数字化电站相关的硬件设备；
4、传输层，用于提供物联网平台与多种新能源电站互联网的通信网络，对所述硬件设备相关的监测数据进行传输；
5、数据层，用于提供数据中心，将传输层传输来的信息进行数据分类存储、设置数据安全分区、私有云存储及内存扩容，并建立数据镜像模
6、应用层，用于基于不同的需求构建多种应用系统，并调取数据层相关的数据进行分析，生成分析结果；
7、展示层，用于根据应用层的分析结果或者对数据层的相关数据进行展示。
8、本实施例提供的一种多能互补新能源数字化电站系统，可实现三维虚拟立体场景、故障诊断和镜像仿真相互耦合、多站调控、功率预测等功能，保证多新能源电站系统协调运行。
9、在一种可选的实施方式中，数字化电站相关的硬件设备包括各新能源电站的发电设备、输电设备、变电设备、电气/非电气量的传感监测设备、一次和二次终端感知设备、机器人设备、三维扫测结构设备、消防和门禁监测设备。
10、在一种可选的实施方式中，所述多种应用系统包括：
11、实时监测系统，用于利用电气/非电气量的传感监测设备、一次和二次终端感知设备、机器人设备、三维扫测结构设备、消防和门禁监测设备对多种能源电站的发电设备、输电设备、变电设备进行监测；本专利技术实施例通过设置多种监测设备对电站进行监测，可以全面的监控各个电站情况。
12、三维模型镜像系统，用于对多种能源电站的硬件设备建立镜像的三维模型；通过该系统可以生产三维虚拟电站，更加方便后台运维管理人员了解各个电站的实际情况；
13、地理信息系统，用于将电气/非电气量的传感监测设备、一次和二次终端感知设备、机器人设备、三维扫测结构设备监测的数据进行融合，生成包含多能互补新能源数字化电站相关信息的地理信息图层；通过该系统可以生产三维虚拟电站，更加方便后台运维管理人员了解各个电站的实际情况；
14、设备线路镜像仿真系统，用于对多种能源电站的发电设备、输电设备、变电设备相关的线路进行镜像仿真；通过该系统可以将实时监测和巡检数据与仿真数据互相跟踪，实时迭代仿真计算边界条件，提高仿真计算可靠性；线路仿真指导调控指令分析、设备仿真指导设备故障诊断和溯源；
15、多站协同系统，用于根据实时监测数据及设备线路镜像仿真系统生成最优化配置结果进行多种能源微网互调，通过多站协同系统可以实现多种能源微网互调，摒弃单纯依靠储能削峰填谷的作用，提高能源利用效率；
16、功率预测系统，用于根据实时监测数据及预设功率预测模型进行功率预测，有利于提前了解各个电站的发电功率，方便后续决策及管理；
17、运维诊断系统，用于根据实时监测数据进行运行状态诊断及预警分析，可以实现后台人为参与生产管理操作，确保数据安全和设备安全的感知能力和应急故障处理；
18、人机交互系统，用于提供人机交互接口用于对其他系统中的数据进行查询及使用，，可以实现后台人为参与生产管理操作，确保数据安全和设备安全的感知能力和应急故障处理。
19、在一种可选的实施方式中，所述展示层展示的结果，包括：地理信息系统的信息、三维虚拟电站、设备线路仿真分析结果、调控分析结果、功率预测分析结果、监测数据及运维诊断结果。可以从各个方面展示各个电站的运行情况，方便运维和管理人员实施全面的了解各个电站的情况。
20、第二方面，本专利技术提供了一种多能互补新能源数字化电站的构建方法，基于第一方面任一实施方式所述的多能互补新能源数字化电站系统，包括：
21、将多种能源电站的在线监测数据进行边缘计算处理得到监测数据之间的数据关系，并基于监测数据之间的数据关系利用能源互联通信技术进行在线监测数据传输；
22、获取基于vr设备和三维扫测结构设备得到多种能源电站的场景实现数据；
23、根据不同的需求构建多种应用系统，将所述在线监测数据和所述场景实现数据进行分析处理后进行应用系统的结果显示。
24、本专利技术实施例，将各个监测设备的数据进行边缘计算处理，将vr设备和三维扫测设备的获取数据进行演化实现动态场景，通过能源互联通信技术传输数据至大数据中心，在大数据中心包含数据存储、数据冗余处理、扩容接口预留和数据分析的功能，将功能实现的数据，进行模型镜像处理、多站协同系统、功率预测系统和运维管理系统等系统的计算与分析，并对结果进行展示，展示平台包括地理信息图层、设备状态显示、电量信息显示、运维分析显示和预测分析显示。
25、在一种可选的实施方式中，所述多种能源电站的在线监测数据包括的环境数据、运行数据，设备数据及并网数据，其中：
26、风电场、光伏电站和储能电站的环境数据包括：风速、空气密度、地形、地面粗糙度、大气压强、海拔、风向、环境温度、湿度、辐照度；
27、风电场的在线监测运行数据包括：风电机组的叶片角度、叶片振动数据、叶片声纹数据、叶片图像数据、叶片对风角、叶片桨距角，前后轴承温度、轮毂转速、发电机转速、发电机定子温度、发电机流体温度、发电机扭矩、机舱温度、润滑油液位、有功功率、风机运行状态、齿轮箱油温、齿轮箱冷却水温度、齿轮箱油路入口油压、齿轮箱油路出口油压、齿轮箱油位、齿轮箱润滑泵状态、齿轮箱冷却系统状态；设备数据包括：机组类型、型号、容量、风场分布；并网数据包括：电压、电流；
28、光伏电站的在线监测运行数据包括：光伏组件的汇流箱出入口、逆变器入口、故障告警信息；设备数据包括：光伏组件型号、阵列排布、光伏组件自身参数；并网数据包括并网关口表的电压和电流；
29、储能系统的在线监测运行数据包括：温度、电池形变；设备数据包括：电池容量、组线方式；并网数据包括：单体电池电流和电压、并网电流和电压。...
【技术保护点】
1.一种多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，数字化电站相关的硬件设备包括各新能源电站的发电设备、输电设备、变电设备、电气/非电气量的传感监测设备、一次和二次终端感知设备、机器人设备、三维扫测结构设备、消防和门禁监测设备。
3.根据权利要求2所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，所述多种应用系统包括：
4.根据权利要求3所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，所述展示层展示的结果，包括：地理信息系统的信息、三维虚拟电站、设备线路仿真分析结果、调控分析结果、功率预测分析结果、监测数据及运维诊断结果。
5.一种多能互补新能源数字化电站构建方法，基于权利要求1-4任一所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述多种能源电站的在线监测数据包括的环境数据、运行数据，设备数据及并网数据，其中：
7.根据权利要求6所述的多能互补新能源数字化电站
8.根据权利要求6所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述将多种能源电站的在线监测数据进行边缘计算处理得到监测数据之间的数据关系的过程，包括：
9.根据权利要求5所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述多种应用系统中功率预测系统的构建过程，包括：
10.根据权利要求5所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述多种应用系统中多站协同系统的构建过程，包括：
11.根据权利要求10所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述约束条件包括：
12.根据权利要求10所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述年收益最佳的目标函数为源网荷储年收益与年投资差值的最大值。
13.一种多能互补新能源数字化电站的构建装置，其特征在于，所述装置包括：
14.一种计算机设备，其特征在于，包括：
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求5至12中任一项所述的多能互补新能源数字化电站的构建方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，数字化电站相关的硬件设备包括各新能源电站的发电设备、输电设备、变电设备、电气/非电气量的传感监测设备、一次和二次终端感知设备、机器人设备、三维扫测结构设备、消防和门禁监测设备。
3.根据权利要求2所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，所述多种应用系统包括：
4.根据权利要求3所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，所述展示层展示的结果，包括：地理信息系统的信息、三维虚拟电站、设备线路仿真分析结果、调控分析结果、功率预测分析结果、监测数据及运维诊断结果。
5.一种多能互补新能源数字化电站构建方法，基于权利要求1-4任一所述的多能互补新能源数字化电站系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述多种能源电站的在线监测数据包括的环境数据、运行数据，设备数据及并网数据，其中：
7.根据权利要求6所述的多能互补新能源数字化电站构建方法，其特征在于，所述多种能源电站的在线监测数据包括：通过利用机器人设备采集多种能源电站的移动式监测生成预设关键设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏营，邹祖冰，孙勇，王罗，王乾，周登科，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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