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基于远距离光伏电池数据采集传输系统技术方案

技术编号:41596906 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-07 00:07
本发明专利技术涉及光伏电池技术领域,尤其涉及基于远距离光伏电池数据采集传输系统,包括数据采集模块、数据传输模块、电子终端机,其中数据采集模块包括采集单元、存储单元、验证单元,其中数据传输模块包括GPRS无线传输单元、PLC传输单元,采集模块将采集到的数据通过数据传输模块传输到电子终端机。本发明专利技术使用了AI数据分析组件,将可能影响到光伏电池发电效率的各种参数通过AI数据分析组件,将现有技术中需要固定算法来检测光伏电池的电流电压,而无法根据实时环境给出最佳参考,而本发明专利技术使用AI数据分析组件,将每一个光伏电池的自身参数与室外环境参数相结合,给出最准确且实时的光伏电池数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏电池,尤其涉及基于远距离光伏电池数据采集传输系统


技术介绍

1、光伏电池,也称为太阳能电池,是一种能够将太阳光直接转换成电能的器件。光伏电池是利用光电效应将太阳能转化为电能的半导体器件,是太阳能光伏发电系统的核心部件。光伏电池通常由多个光伏电池片组成,每个电池片由两层半导体材料(通常是硅)构成。当太阳光照射到光伏电池上时,光子会激发半导体中的电子,从而在半导体内形成电势差,产生电流。这样就实现了将太阳能转化为电能的过程。光伏电池广泛用于太阳能发电系统中,包括屋顶光伏发电、光伏电站、户用光伏系统等。随着技术进步和成本的降低,光伏电池逐渐成为清洁能源领域中一种重要的可再生能源技术,具有环保、可再生、零排放等优点,对于减少对传统能源的依赖、降低碳排放、推动可持续发展具有重要意义。

2、在光伏电站的使用中,针对光伏电池的数据采集是必要环节,并通过传输系统将采集的数据传到控制中心,在现有技术中,光伏电池通过采集电压、电流、电池温度、光照强度等参数,监测光伏电池组的实际工作情况,评估发电性能,发现故障和异常,以及进行远程调度和管理。

3、在现有技术中,光伏电站多设置在较为偏远的地区,如戈壁或沙漠中,其环境恶劣,导致数据采集工作难以持续进行,另外数据传输工作也会受到环境影响,无法流畅且实时的更新光伏电池的参数,从而影响光伏电池的发电效率,


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供基于远距离光伏电池数据采集传输系统,以解决上述问题。

2、本专利技术通过下述技术方案实现:

3、基于远距离光伏电池数据采集传输系统,包括数据采集模块、数据传输模块、电子终端机,其中数据采集模块包括采集单元、存储单元、验证单元,其中数据传输模块包括gprs无线传输单元、plc传输单元,采集模块将采集到的数据通过数据传输模块传输到电子终端机。

4、所述的采集单元包括光伏电池基础数据采集组件和室外环境参数采集组件,所述的验证单元包括ai数据分析组件,其中光伏电池基础数据采集组件和室外环境参数采集组件采集到的数据发送给ai数据分析组件,ai数据分析组件分析后将数据打包通过gprs无线传输单元或plc传输单元发送到终端。

5、本专利技术使用了ai数据分析组件,将可能影响到光伏电池发电效率的各种参数通过ai数据分析组件,将现有技术中需要固定算法来检测光伏电池的电流电压,而无法根据实时环境给出最佳参考,而本专利技术使用ai数据分析组件,将每一个光伏电池的自身参数与室外环境参数相结合,给出最准确且实时的光伏电池数据。

6、优选的,室外环境参数采集组件具体包括室外温度参数、室外风速参数、室外微颗粒密度参数,其中室外温度参数温度的参考标准为光伏电池所在高度的实时温度,室外风速参数的参考标准为光伏电池所在高度的风速以及风向,室外微颗粒密度参数的参考标准为超过光伏电池所在高度0-10米的pm10粒子浓度。

7、本专利技术中针对室外环境参数采集组件的参数,包括了室外温度参数、室外风速参数、室外微颗粒密度参数,其涵盖了影响光伏电池最大的3个参数,并且设定室外微颗粒密度参数的参考标准为超过光伏电池所在高度0-10米的pm10粒子浓度,将参数范围缩小到更为精确的范围,以实现后期ai处理过程的精确性。

8、优选的,所述的ai数据分析组件使用是神经网络模型算法,其中输入层为基础数据采集组件的数据,其具体为光伏电池的电压参数、光伏电池的电流参数,隐藏层共有3层,分别为室外温度参数层、室外风速参数层、室外微颗粒密度参数层,其中通过深度学习算法,得到正常状态下输入层与隐藏层之间的相关性,并且当出现相关性异常时,向gprs无线传输单元或plc传输单元发送异常数据。

9、本专利技术的ai数据分析组件使用的是神经网络模型算法,通过模拟人类大脑神经元之间的连接方式来实现学习和决策,神经网络模型包含输入层、隐藏层和输出层,每个神经元都与下一层的所有神经元连接,并具有权重值用于调节信息传递的强弱。神经网络模型通过训练数据集来调整权重,使得模型能够准确预测或分类新的数据,针对室外环境参数这种复杂无规律的信息,使用神经网络模型算法大大提高了检测效率。

10、优选的,plc传输单元的传输方法使用的是模拟输入的方式,其中ai数据分析组件只将异常数据分析结果以及原始数据通过联合电缆输送到plc传输单元的接收终端。

11、本专利技术中的ai数据分析组件只将异常数据分析结果以及原始数据通过联合电缆输送到plc传输单元的接收终端,这大大减少了接收端的数据冗余,提高了终端计算效率,降低了能耗。

12、优选的,当有若干个光伏电池串联或并联发电时,数据采集模块安装固定在每一个光伏电池与总线连接的指路上,光伏电池的数量与数据采集模块的数量一一对应。

13、本专利技术的光伏电池的数量与数据采集模块的数量一一对应,这样设置可通过提升硬件数量的方式,简化光伏电池的连接线路复杂度,并且ai数据分析需要大量的能耗和发热,而通过本专利技术这种分散设置的方式,不但解决了发热问题,也解决了能耗过高的问题,而硬件选择也无需使用算力过高的芯片,普通算力即可满足单一光伏电池的ai数据分析。

14、优选的,每个数据采集模块与其对应的光伏电池,均设有其独一编号,在向gprs无线传输单元或plc传输单元发送时伴随编号发送。

15、本专利技术的每个数据采集模块与其对应的光伏电池,均设有其独一编号,在向gprs无线传输单元或plc传输单元发送时伴随编号发送,其实现了终端数据对任意光伏电池的准确数据处理。

16、优选的,室外微颗粒密度参数超过gprs无线传输单元的信号清晰度阈值时,自动关闭gprs无线传输单元,并通过plc传输单元将gprs无线传输单元关闭的信息发送到plc传输单元的接收终端。

17、本专利技术使用了两个无线传输方式,其中gprs无线传输单元的传输距离远,传输成本低,但受环境影响较大,当在极端天气时,数据掉包率过高,不利于对光伏电池的实时检测,因此当环境较差时,自动关闭gprs无线传输单元,只使用plc传输单元进行数据传输,使得准确率更高。

18、优选的,基于远距离光伏电池数据采集传输系统,还包括pcl负反馈控制模块,其中pcl负反馈控制模块安装固定在所有光伏电池电路汇聚的主线路上,当遇到极端恶劣天气,或需要停止光伏电池发电时,plc接收终端将关闭信号发送给需要关闭的光伏电池。

19、在本专利技术中,本专利技术还设有pcl负反馈控制模块,当运维人员无法及时到达光伏电站时,可先通过pcl负反馈控制模块控制存在较大风险的光伏电池关机,防止更大的损伤出现。

20、本专利技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

21、1、本专利技术使用了ai数据分析组件,将可能影响到光伏电池发电效率的各种参数通过ai数据分析组件,将现有技术中需要固定算法来检测光伏电池的电流电压,而无法根据实时环境给出最佳参考,而本专利技术使用ai数据分析组件,将每本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,包括数据采集模块、数据传输模块、电子终端机,其中数据采集模块包括采集单元、存储单元、验证单元,其中数据传输模块包括GPRS无线传输单元、PLC传输单元,采集模块将采集到的数据通过数据传输模块传输到电子终端机;

2.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,室外环境参数采集组件具体包括室外温度参数、室外风速参数、室外微颗粒密度参数,其中室外温度参数温度的参考标准为光伏电池所在高度的实时温度,室外风速参数的参考标准为光伏电池所在高度的风速以及风向,室外微颗粒密度参数的参考标准为超过光伏电池所在高度0-10米的PM10粒子浓度。

3.根据权利要求2所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,室外微颗粒密度参数超过GPRS无线传输单元的信号清晰度阈值时,自动关闭GPRS无线传输单元,并通过PLC传输单元将GPRS无线传输单元关闭的信息发送到PLC传输单元的接收终端。

4.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,所述的AI数据分析组件使用是神经网络模型算法,其中输入层为基础数据采集组件的数据,其具体为光伏电池的电压参数、光伏电池的电流参数,隐藏层共有3层,分别为室外温度参数层、室外风速参数层、室外微颗粒密度参数层,其中通过深度学习算法,得到正常状态下输入层与隐藏层之间的相关性,并且当出现相关性异常时,向GPRS无线传输单元或PLC传输单元发送异常数据。

5.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,PLC传输单元的传输方法使用的是模拟输入的方式,其中AI数据分析组件只将异常数据分析结果以及原始数据通过联合电缆输送到PLC传输单元的接收终端。

6.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,当有若干个光伏电池串联或并联发电时,数据采集模块安装固定在每一个光伏电池与总线连接的指路上,光伏电池的数量与数据采集模块的数量一一对应。

7.根据权利要求5所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,每个数据采集模块与其对应的光伏电池,均设有其独一编号,在向GPRS无线传输单元或PLC传输单元发送时伴随编号发送。

8.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,基于远距离光伏电池数据采集传输系统,还包括PCL负反馈控制模块,其中PCL负反馈控制模块安装固定在所有光伏电池电路汇聚的主线路上,当遇到极端恶劣天气,或需要停止光伏电池发电时,PLC接收终端将关闭信号发送给需要关闭的光伏电池。

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【技术特征摘要】

1.基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,包括数据采集模块、数据传输模块、电子终端机,其中数据采集模块包括采集单元、存储单元、验证单元,其中数据传输模块包括gprs无线传输单元、plc传输单元,采集模块将采集到的数据通过数据传输模块传输到电子终端机;

2.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,室外环境参数采集组件具体包括室外温度参数、室外风速参数、室外微颗粒密度参数,其中室外温度参数温度的参考标准为光伏电池所在高度的实时温度,室外风速参数的参考标准为光伏电池所在高度的风速以及风向,室外微颗粒密度参数的参考标准为超过光伏电池所在高度0-10米的pm10粒子浓度。

3.根据权利要求2所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,室外微颗粒密度参数超过gprs无线传输单元的信号清晰度阈值时,自动关闭gprs无线传输单元,并通过plc传输单元将gprs无线传输单元关闭的信息发送到plc传输单元的接收终端。

4.根据权利要求1所述的基于远距离光伏电池数据采集传输系统,其特征在于,所述的ai数据分析组件使用是神经网络模型算法,其中输入层为基础数据采集组件的数据,其具体为光伏电池的电压参数、光伏电池的电流参数,隐藏层共有3层,分别为室外温度参数层、室外...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈青陈骏杨恒
申请(专利权)人:四川蜀旺新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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