【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏设备管理领域，更具体地说，本专利技术涉及一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统。
技术介绍
1、光伏组件是由多个光伏电池组装而成的板状结构，也被称为太阳能电池板，这些组件通常通过支架结构安装在光照充足的区域，但长时间的承载和外部环境因素可能导致光伏系统支架结构的变形，尤其是在强风雪的恶劣天气条件下，其所导致的支架结构变形将造成光伏组件的不正常倾斜，从而影响其正常工作，且变形后的支架仅能凭借人力进行识别，部分支架变形细微，人眼并不能准确识别其是否能够继续使用，误判将影响光伏组件的朝向和角度偏离最佳工作位置，并影响光伏组件的正常使用，工作量大的同时降低了发电效率，为了解决上述问题，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，通过分析光伏支架的总负荷和所受应力，评估支架结构的稳定性和健康状况，利用疲劳寿命预测模型，预测光伏支架的疲劳程度，并汇总分析结果，对支架进行分类，有助于提前识别潜在问题，减少支架的损坏风险，提高维护效率，从而降低光伏组件的损坏率和人力成本，保持系统正常工作状态，提高发电效率，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，包括支架数据收集模块、光伏数据聚类模块、支架结构分析模块、支架寿命预测模块、支架汇总分类模块以及显示提醒模块，支架数据收集模块用于收集天气
4、；
5、式中：为光伏支架的疲劳程度，为循环比，为光伏支架受到的最大应力，为光伏支架的极限应力。
6、作为本专利技术的进一步方案，支架数据收集模块与光伏数据聚类模块相连接，光伏数据聚类模块与支架结构分析模块相连接，支架结构分析模块与支架寿命预测模块相连接，支架寿命预测模块与支架汇总分类模块相连接，支架寿命预测模块、支架汇总分类模块分别与显示提醒模块相连接。
7、作为本专利技术的进一步方案，支架数据收集模块包括数据收集单元、数据处理及存储单元，数据收集单元与数据处理及存储单元相连接；数据收集单元用于收集天气数据（包括风速、风向以及气温）、历史运维数据（包括支架结构维护记录以及维修记录）以及光伏组件的实时监控数据（包括光伏支架的载荷以及光伏组件的倾斜角度、输出功率、发电量）；数据处理及存储单元用于对收集的数据进行清洗以及标准化处理，将处理后的数据存储至支架数据集。
8、作为本专利技术的进一步方案，支架结构分析模块包括风载荷分析单元、雪载荷分析单元、重力载荷分析单元、支架总载荷分析单元以及支架应力分析单元；风载荷分析单元用于分析光伏支架受到的风载荷；雪载荷分析单元用于分析光伏支架受到的雪载荷；重力载荷分析单元用于分析光伏组件对于光伏支架的重力负荷；支架总载荷分析单元用于分析光伏支架的总负荷；支架应力分析单元用于计算在光伏支架的总负荷作用下的应力；应力筛选单元用于筛选光伏支架受到的最大应力。
9、作为本专利技术的进一步方案，风载荷分析单元、雪载荷分析单元、重力载荷分析单元分别与支架总载荷分析单元相连接，支架总载荷分析单元与支架应力分析单元相连接。
10、作为本专利技术的进一步方案，支架总载荷分析单元用于分析光伏支架的总负荷，光伏支架的总负荷为：
11、；
12、式中：为光伏支架的总负荷，为风力系数，为空气密度，为风速，为光伏组件和支架在垂直方向上的投影面积，为单位面积的雪重，为光伏组件的质量，为重力加速度，为载荷调节因子。
13、作为本专利技术的进一步方案，支架应力分析单元用于计算在光伏支架的总负荷作用下的应力，光伏支架的应力包括轴向应力、剪切应力、弯曲应力以及扭矩，应力筛选单元用于筛选光伏支架受到的最大应力，筛选最大应力的公式为：
14、；
15、式中：为光伏支架受到的最大应力，为最大值筛选操作，为光伏支架的扭矩，为光伏支架的弯曲应力，为光伏支架的剪切应力，为光伏支架的轴向应力。
16、作为本专利技术的进一步方案，支架汇总分类模块包括支架分类单元、维修支架汇总单元以及完好支架汇总单元，支架分类单元与维修支架汇总单元以及完好支架汇总单元分别相连接。
17、作为本专利技术的进一步方案，支架分类单元用于根据光伏支架的疲劳程度对光伏支架进行分类，分类为需维修光伏支架以及完好光伏支架两类；维修支架汇总单元用于汇总需维修光伏支架信息；完好支架汇总单元用于汇总完好光伏支架信息。
18、作为本专利技术的进一步方案，支架分类单元用于根据光伏支架的疲劳程度对光伏支架进行分类，分类为需维修光伏支架以及完好光伏支架两类，分类的依据为：
19、当时，光伏支架在当前载荷下为需维修光伏支架；
20、当时，光伏支架在当前载荷下为完好光伏支架。
21、作为本专利技术的进一步方案，显示提醒模块包括提示灯、语音警示组件、通信组件以及处理器；提示灯、语音警示组件、通信组件分别与处理器相连接。
22、作为本专利技术的进一步方案，处理器用于根据光伏支架的疲劳程度，生成提示信号，并将提示信号传送至提示灯；提示灯用于根据提示信号控制提示灯的闪烁颜色；处理器还用于根据光伏支架的疲劳程度，生成语音警示信号，并将语音警示信号传送至语音警示组件；语音警示组件用于根据语音警示信号发出语音警示；处理器还用于根据光伏支架的疲劳程度，生成提示信息，并将提示信息传送至通信组件；通信组件用于与支架寿命预测模块建立通信连接。
23、本专利技术一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统的技术效果和优点：本专利技术通过分析光伏支架的总负荷和所受应力，评估支架结构的稳定性和健康状况，利用疲劳寿命预测模型，预测光伏支架的疲劳程度，并汇总分析结果，对支架进行分类，有助于提前识别潜在问题，减少支架的损坏风险，提高维护效率，从而降低光伏组件的损坏率和人力成本，保持系统正常工作状态，提高发电效率；采用提示灯、语音警示组件和通信组件多通道的方式进行提醒，即使在某一通道出现故障时，其他通道仍然能够正常工作，有助于提高管理人员对光伏支架的管理和维护效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，包括支架数据收集模块、光伏数据聚类模块、支架结构分析模块、支架寿命预测模块、支架汇总分类模块以及显示提醒模块，其特征在于，支架数据收集模块用于收集天气数据、历史运维数据以及光伏组件的实时监控数据，并生成支架数据集；光伏数据聚类模块用于对支架数据集进行聚类分析；支架结构分析模块用于分析光伏支架的总负荷以及所受到的应力；支架寿命预测模块用于预测光伏支架的疲劳程度，光伏支架的疲劳程度计算公式为：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，支架结构分析模块包括风载荷分析单元、雪载荷分析单元、重力载荷分析单元、支架总载荷分析单元以及支架应力分析单元；风载荷分析单元用于分析光伏支架受到的风载荷；雪载荷分析单元用于分析光伏支架受到的雪载荷；重力载荷分析单元用于分析光伏组件对于光伏支架的重力负荷；支架总载荷分析单元用于分析光伏支架的总负荷；支架应力分析单元用于计算在光伏支架的总负荷作用下的应力；应力筛选单元用于筛选光伏支架受到的最大应力。
3.根据权利要求2所述的一种基于聚类集成分析的光
4.根据权利要求2所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，支架应力分析单元用于计算在光伏支架的总负荷作用下的应力，光伏支架的应力包括轴向应力、剪切应力、弯曲应力以及扭矩，应力筛选单元用于筛选光伏支架受到的最大应力，筛选最大应力的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，支架汇总分类模块包括支架分类单元、维修支架汇总单元以及完好支架汇总单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，显示提醒模块包括提示灯、语音警示组件、通信组件以及处理器；提示灯、语音警示组件、通信组件分别与处理器相连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，处理器用于根据光伏支架的疲劳程度，生成提示信号，并将提示信号传送至提示灯；提示灯用于根据提示信号控制提示灯的闪烁颜色；处理器还用于根据光伏支架的疲劳程度，生成语音警示信号，并将语音警示信号传送至语音警示组件；语音警示组件用于根据语音警示信号发出语音警示；处理器还用于根据光伏支架的疲劳程度，生成提示信息，并将提示信息传送至通信组件；通信组件用于与支架寿命预测模块建立通信连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，包括支架数据收集模块、光伏数据聚类模块、支架结构分析模块、支架寿命预测模块、支架汇总分类模块以及显示提醒模块，其特征在于，支架数据收集模块用于收集天气数据、历史运维数据以及光伏组件的实时监控数据，并生成支架数据集；光伏数据聚类模块用于对支架数据集进行聚类分析；支架结构分析模块用于分析光伏支架的总负荷以及所受到的应力；支架寿命预测模块用于预测光伏支架的疲劳程度，光伏支架的疲劳程度计算公式为：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，支架结构分析模块包括风载荷分析单元、雪载荷分析单元、重力载荷分析单元、支架总载荷分析单元以及支架应力分析单元；风载荷分析单元用于分析光伏支架受到的风载荷；雪载荷分析单元用于分析光伏支架受到的雪载荷；重力载荷分析单元用于分析光伏组件对于光伏支架的重力负荷；支架总载荷分析单元用于分析光伏支架的总负荷；支架应力分析单元用于计算在光伏支架的总负荷作用下的应力；应力筛选单元用于筛选光伏支架受到的最大应力。
3.根据权利要求2所述的一种基于聚类集成分析的光伏设备运行管理系统，其特征在于，支架总载荷分析单元用于分析光伏支架的总负荷，光伏支架的总负荷为：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：崔波，
申请(专利权)人：山东鑫光节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。