换器，该器件使用开关电容逐次逼近技术完成A/ D转换过程，CPU中央处理单元选用型号为STC89C51的单片机，4G通信传输单元为ME3760 型号的LTE模块，人机交互信息显不模块为HG1286402C型号的液晶显不模块。
[0041] 电压传感器、电流传感器、设备温度传感器、振动频率传感器、噪声传感器的输出 端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4,如图2所示， A/D转换器TLC2543的输出端E0C、I/O、IN、OUT、CS分别连接到51单片机STC89C51芯片 的P0. 0-P0. 4引脚，单片机STC89C51芯片的PL0-P1. 7与液晶显示模块的D0-D7连接，单 片机STC89C51芯片的P2. 0-P1. 4与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN相连接，STC89C51 芯片的RXD、T)(D引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端相连，4G通信模块的ATN1端 通过天线将数据传送到远方调度。
[0042] 电压、电流、设备温度、振动频率、噪声信息经过各传感器，进行同步采样、保持、A/ D转换，变为数字信号后，送入51单片机的数据输入口，再由单片机对电压、电流、设备温 度、振动频率、噪声信息数据进行计算后，计算结果通过液晶显示模块进行显示并将数据送 到4G传输模块，为与远方调度通讯做好准备；
[0043] 本发明光伏发电设备故障风险指数预测装置进行预测的方法，包括如下步骤：
[0044] 步骤1:测量光伏发电设备并网点的电压、电流、设备温度、振动频率、噪声5个参 数，其中电压的单位为伏、电流单位为安培，振动频率单位为赫兹、噪声单位为分贝，得到输 入量：s= (398. 98, 339. 12, 100. 13, 497. 10, 132. 90)
[0045] 步骤2:建立可靠性模型
[0046] 可靠度Rs(x)模型为： 剛
(6)
[0048]故障率入i为常数〇? 13，
[0049] 步骤4:计算可靠度的上下限值
[0050]n= 5,可靠度上限为：
[0052] 其下限模型为：
[0051] ,、(7)
[0053] 、 、--" (8)
[0054] 步骤5:计算判断停止条件为：
[0055] (9)
[0056]式中，e等于 〇.〇3。
[0057] 步骤6 :计算光伏发电设备故障风险指数值：GZI=R(x)
[0058] 步骤7 :将光伏发电设备故障风险指数值：GZI=R(x)的预测结果通过液晶模块 显示并通过4G传输模块发送至远方调度终端，以便维修人员及时进行检修。
[0059] 可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行 修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种光伏发电设备故障风险指数预测装置，包括信号采集单元、A/D转换单元、数字 信号处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于信号采集单元的输 出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的 数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入 端口、4G通信传输模块的输入端口相连； 所述信号采集单元包括电压传感器、电流传感器、设备温度传感器、振动传感器、噪声 传感器，电压传感器输出端口、电流传感器输出端口、设备温度传感器输出端口、振动传感 器输出端口、噪声传感器输出端口分别与A/D转换单元的输入端口相连。2. 根据权利要求1所述一种光伏发电设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述振 动传感器采用STA9200A型号、电流互感器采用D肥03B型号、电压互感器采用D册1D6V0. 4B 型号、温度传感器采用肥-200型号红外温度传感器、噪声传感器采用CRY2110型号。3. 根据权利要求2所述一种光伏发电设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述A/ D转换单元采用TLC2543串行A/D转换器，数字信号处理单元采用STC89C51的单片机，4G 通信传输单元采用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示单元采用HG1286402C型号 的液晶显示模块； 电压传感器、电流传感器、设备温度传感器、振动频率传感器、噪声传感器的输出端 分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器化C2543的输入端AIN0-AIM，A/D转换器 TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别连接到51单片机STC89C51芯片的PO.O-PO. 4 引脚，单片机STC89C51芯片的Pl.O-PL7与液晶显示模块的D0-D7连接，单片机STC89C51 芯片的P2.O-PL4与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN相连接，STC89C51芯片的RXD、 TXD引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATAl端相连，4G通信模块的ANTl端通过电容与 天线相连。4. 根据权利要求3所述一种光伏发电设备故障风险指数预测装置，其特征在于 STC89C51芯片的XTALl端口分别与晶振一端、第一 30pF电容一端相连、第一 30pF电容另一 端分别与地、第二30pF电容一端相连，第二30pF电容另一端分别与晶振另一端、STC89C51 芯片的XTAL2端口相连。5. 根据权利要求4所述一种光伏发电设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述信 号转换电路采用TLC4501芯片。6. -种光伏发电设备故障风险指数预测方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1 ;测量光伏发电设备并网点的电压、电流、设备温度、振动频率、噪声5个参数， 其中电压的单位为伏、电流单位为安培，振动频率单位为赫兹、噪声单位为分贝，得到输入 量： 步骤2 ;建立可靠性模型 可靠度氏(X)模型为：巧） 故障率Ai为常数0.13， 步骤4 ;计算可靠度的上下限值 n= 5,可靠度上限为：煎 其下限模型为：(8) 步骤5 ;计算判断停止条件为：煤) 式中，￡等于0.03。 步骤6 ;计算光伏发电设备故障风险指数值；GZI=R(X) 步骤7 ;将光伏发电设备故障风险指数值；GZI=R(X)的预测结果通过液晶模块显示 并通过4G传输模块发送至远方调度终端，W便维修人员及时进行检修。
【专利摘要】一种光伏发电设备故障风险指数预测装置及预测方法属于配电网技术领域，特别涉及一种光伏发电设备故障风险指数预测装置及预测方法。本发明提供一种提取简单，精确度高的种光伏发电设备故障风险指数预测装置及预测方法。本发明光伏发电设备故障风险指数预测装置包括信号采集单元、A/D转换单元、数字信号处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其结构要点信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入端口、4G通信传输模块的输入端口相连。
【IPC分类】G01D21/02, H02S50/00, G06F19/00
【公开号】CN105203152
【申请号】CN201410302028
【发明人】齐伟夫, 包锡波, 潘泳超, 丁木, 孙佳琪, 赵硕
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月27日