一种光伏发电系统的监控方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏发电以及电力生产技术领域，特别涉及一种光伏发电系统的监控方法与系统。
【背景技术】
[0002]从光伏并网的发展现状和前景可以看出，光伏产业发展迅猛，为了研宄这些光伏并网发电系统的运行性能、优化设计光伏电站，光伏并网发电系统的监控技术也随着光伏产业的发展而深入开展起来。随着新能源规模性的太阳能电站陆续开工建设和投入运营，需要对光伏电站的运行状况进行集中监测、存储、分析、显示，以便掌握光伏电站的运营管理与运行经验，为光伏电站的经济运行及未来光伏电站的设计提供充实的科学依据。在光伏发电系统中，传统意义上对光伏发电系统进行监控一般建立在近距离条件下，即近距离监控，这种监控方式主要是维护人员守在现场，通过液晶显示来得知各种电站的运行参数(光伏阵列电压、输入输出电压、输入输出电流、输出功率等)和环境参数(环境温度、太阳辐照强度等)，不断查看监视设备所显示的数值，并在必要时做出相应的处理，利用手动方式来控制系统的各种状态和参数，包括修改参数和查看参数。这种方式要求每一个维护点都配备一定的维护人员，实行轮班值。如果电站规模小也还好处理，问题是，如果电站规模大，设备数目多，再加上偏远地区的自然环境比较恶劣，该维护管理体制下维护人员劳动强度大，管理水平不高，而且相关部门之间的数据和信息交换大都是通过纸质报表或者以特定格式形成的电子文件，这样的方式成本高、效率低，并且造成了数据和信息的大量冗余和不一致。另一方面，除了用于实时系统监控和相关事务管理的即时系统运行数据以外，大量的历史数据需要保存用于今后的统计分析、事故分析、事故预测、计算和规划，但目前历史数据的利用率还相当低。又由于光伏电站存在分布较为偏远、分散，占地面积较大的特点，数据采集显示过于零散，如果没有一个集中的平台集中观测、存储数据，会导致分析和控制上的不便和困难。可见，数据和信息在光伏并网监控系统应用中非常重要，那么构造一个统一的光伏并网发电监控系统，实现对整个光伏电站完整、统一的实时监测和运行管理十分必要。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统的监控方法与系统，在统一的监控平台下，能够对不同厂商、不同类别、不同型号的逆变器及其它设备进行管理，实现对光伏电站完整、统一的实时监测和控制；实现电站设备的统一运行监控，数据的集中管理，给运行人员、检修人员、管理人员等提供全面、便捷、差异化的数据和服务。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种光伏发电系统的监控方法，包括如下步骤:
[0006]步骤I，数据分类采集
[0007]对系统内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集；其中，实时数据是设备正常运行状态时的数据，周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据，事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据；所采集数据均发送至分类存储系统；
[0008]步骤2，分类存储
[0009]将步骤I中发送过来的数据，按照实时、周期性和事件三个不同的类型在存储区中存储，并传送至监控中心集中数据库，同时将这些数据提供给分类应用处理；
[0010]步骤3，提供服务
[0011]根据步骤2的数据，进行如下服务:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务；
[0012]步骤4，分类应用
[0013]利用步骤2提供的数据和步骤3进行的服务，进行:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
[0014]所述步骤3中:
[0015]状态管理服务:
[0016]系统的设备数据的采集均通过状态管理进行处理，设备状态包括设备的运行状况以及设备的各种参数数据；对不同的设备，有不同的状态处理过程，通过循环发送请求由设备报送，或由设备自动报送；
[0017]状态管理服务同时还负责设备实时状态的维持，从而为系统中的各项处理提供相应的依据；
[0018]设备控制服务:
[0019]设备控制用于控制设备控制指令的下达，并进行控制处理的组织，包括与状态管理交互，了解待控制设备是否处于适宜控制状态；以及与排他管理交互，通知排他管理锁定或解锁定某个设备；
[0020]排他管理服务:
[0021]排他管理用于维持设备的虚拟锁；
[0022]警报识别服务:
[0023]警报识别用于识别设备的所有告警；
[0024]任务管理服务:
[0025]通知组织下达所有给设备发送的指令；
[0026]日志管理服务:
[0027]保存所有的用户操作以及系统异常信息。
[0028]所述状态管理服务中，向设备发送一个控制指令时，首先由状态管理判断该设备目前所处的状态，如果该设备处于不适宜控制的时候，则立即停止控制指令的发送，同时反馈给操作者并记录在系统中；
[0029]所述排他管理服务中，在一个设备被控制的过程中，收到设备的控制反馈前，不能对该设备进行任何操作；
[0030]所述警报识别服务中，通过解析设备的数据，发现由设备报送的告警，或者对设备的数据进行分析，主动发现设备没有报送或者设备本身无法识别的报警；
[0031]所述任务管理服务中，根据指令的不同，将任务分为单次任务、批次任务和循环任务；单次任务只执行一次即告结束，批次任务将执行多次，达到指定的次数后结束；循环任务在系统运行过程中永不结束，它通过设定的循环间隔定时执行。
[0032]所述告警包括阈值告警和变化率告警，阈值告警指当设备的某项参数达到某个值时所产生的告警；变化率告警指当设备的某项参数的变化过快，超出预期时所发出的告警。
[0033]根据所需要进行的步骤4中的动作，向步骤3中请求相应的服务并获得数据，然后将数据展示并响应处理。
[0034]所述步骤4中:
[0035]运行监测:
[0036]用于监测发电系统及其设备的运行情况，从总体到局部依次有三个监测层次，分别是整体运行监测、设备群监测、单设备监测；
[0037]远程控制:
[0038]在远程通过网络将指令下达至需控制的设备；
[0039]警报通知:
[0040]向使用者提供故障设备的告警以及设备在故障前的预警功能，告警方式包括监控界面集中告警和手机短信告警；
[0041]视频监控:
[0042]展示实时的视频内容，单独使用或与运行监测、警报通知结合运行；
[0043]分析诊断:
[0044]向使用者提供设备的故障分析功能，包括比对分析和专家分析，
[0045]比对分析是指通过多个设备的运行数据的比较来发现问题；
[0046]专家分析指在利用嵌入的专业诊断工具来发现问题；
[0047]综合查询:
[0048]为使用者提供各种数据的自定义查询，可查询的信息包括系统中所有的存储数据，查询的结果以表格的方式展现，或以图形的方式直观体现，或以表格+图形的方式综合显不;
[0049]统计报表:
[0050]为管理人员提供必要的报表；
[0051]设备管理:
[0052]用于建立所有设备的台帐，实现设备台帐管理的信息化。
[0053]所述整体运行监测主要监测电站的总体运行情况，包括总体的设备运行情况、关注度高的数据以及整体告警信息；所述设备群监测指同时监控一群设备，群的划分方式包括按种类或按品牌，监测内容包括群设备当前的总体运行情况、关注度高的数据以及群中所有设备的告警数据；单设备监测指监测特定的一个设备的运行情况，监测的内容包括:该设备当前的状态、该设备所有的运行参数以及所有的衍生参数、该设备当前所有待处理的告警。
[0054]本发明还提供了一种光伏发电系统的监控系统，包括:
[0055]数据采集系统，对系统内的设备进行实时数据采集、周期性数据采集以及事件数据采集；其中，实时数据是设备正常运行状态时的数据，周期性数据是按照设定周期采集的设备运行数据，事件数据是针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据；所采集数据均发送至分类存储系统；
[0056]分类存储系统，根据数据类型的不同，分类存储数据采集系统所采集的数据，并传送至监控中心集中数据库，同时将这些数据提供给应用层；
[0057]数据处理系统，包括服务层和应用层，其中:
[0058]服务层根据分类存储系统的数据，提供:状态管理服务、设备控制服务、排他管理服务、警报识别服务、任务管理服务和日志管理服务；
[0059]应用层根据分类存储系统的数据，向服务层请求服务，以执行相应的动作:运行监测、远程控制、警报通知、视频监控、分析诊断、综合查询、统计报表和设备管理。
[0060]与现有技术相比，本发明针对太阳能发电系统，采用符合《用户侧光伏电站在线检测系统认证技术规范》规定的数据接口，可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监测和