基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统的制作方法

本发明涉及数据监测，具体涉及一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统。

背景技术：

1、台区光伏发电是指在电力系统的一个特定区域内，利用光伏技术将太阳能转化为电能的发电方式；在利用光伏发电过程中，需要对光伏组件的工作状态进行实时监测和数据分析，有助于及时发现并预警潜在故障，从而降低运营成本和维护风险。光伏板是该发电系统中重要组件之一，其质量和工作的稳定性影响发电效率；而光伏板长期在室外容易出现尘土覆盖以及线路老化等情况，影响发电效率；故需要对光伏板工作过程中的工作状态进行监测分析，保证光伏系统的运行效率和可靠性。在对光伏板的质量和工作状态进行监测时，可能受到天气和云层覆盖等因素影响，导致对光伏板工作的稳定性和质量评估存在干扰，使得光伏板的发电监测准确性较低，影响发电系统的运行稳定性。

技术实现思路

1、为了解决上述由于天气和云层等因素干扰，使得光伏板的发电监测准确性较低的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，所采用的技术方案具体如下：

2、数据获取模块，用于获取台区内不同光伏板的所在位置和不同维度的发电特征序列；

3、第一数据分析模块，用于根据光伏板所有维度的发电特性序列的数据波动特征获得光伏板的发电波动特征值；根据所有光伏板的发电波动特征值获得参考光伏板；根据任意光伏板与所述参考光伏板的发电波动特征值的差异特征、所有维度的发电特征序列的相似特征获得发电差异特征值；

4、第二数据分析模块，用于根据所述任意光伏板和其他光伏板之间的位置距离特征、发电差异特征值的差异特征、所述任意光伏板的发电差异特征值获得故障概率值；

5、发电异常监测模块，用于根据所述任意光伏板的故障概率值、所述任意光伏板和其他光伏板的发电量的差异特征获得所述任意光伏板的异常指数；根据所述异常指数监测发电状态。

6、进一步地，所述根据光伏板所有维度的发电特性序列的数据波动特征获得光伏板的发电波动特征值的步骤包括：

7、计算所述发电特征序列的平均绝对误差与预设极小正数的和值，获得所述发电特征序列的波动因子；计算所述光伏板的所有维度的发电特征序列的波动因子的乘积，获得所述光伏板的发电波动特征值。

8、进一步地，所述根据所有光伏板的发电波动特征值获得参考光伏板的步骤包括：

9、将所述发电特征序列的平均值不为常数0的光伏板根据所述发电波动特征值从小至大进行排序，将排序中第一位的光伏板作为所述参考光伏板。

10、进一步地，所述根据任意光伏板与所述参考光伏板的发电波动特征值的差异特征、所有维度的发电特征序列的相似特征获得发电差异特征值的步骤包括：

11、计算所述任意光伏板与所述参考光伏板的发电波动特征值的差值绝对值，获得波动差异值；计算所述任意光伏板与所述参考光伏板的相同维度的发电特征序列的动态时间规整距离，获得变化差异值；计算所述变化差异值与预设极小正数的和值，获得变化差异特征值；计算所述任意光伏板与所述参考光伏板的所有变化差异特征值的乘积，获得综合变化差异特征值；计算所述综合变化差异特征值与所述波动差异值的乘积，获得所述任意光伏板的发电差异特征值。

12、进一步地，所述根据所述任意光伏板和其他光伏板之间的位置距离特征、发电差异特征值的差异特征、所述任意光伏板的发电差异特征值获得故障概率值的步骤包括：

13、计算所述任意光伏板与所有其他光伏板的欧氏距离的和值，获得综合距离值；计算所述任意光伏板和任意其他光伏板的欧氏距离与所述综合距离值的比值并负相关映射，获得距离权重系数；计算所述任意其他光伏板的发电差异特征值与预设极小正数的和值，获得发电差异表征值；计算所述任意光伏板的发电差异特征值与所述任意其他光伏板的发电差异表征值的比值，获得差异因子；计算所述差异因子与所述距离权重系数的乘积，获得所述任意光伏板与所述任意其他光伏板的加权差异因子；计算所述任意光伏板与所有其他光伏板的加权差异因子的和值，获得综合差异系数；计算所述任意光伏板的发电差异特征值与所述综合差异系数的乘积，获得所述故障概率值。

14、进一步地，所述根据所述任意光伏板的故障概率值、所述任意光伏板和其他光伏板的发电量的差异特征获得所述任意光伏板的异常指数的步骤包括：

15、计算台区内所有光伏板的总发电量与所述任意光伏板的发电量的差值，获得电能差异值；计算所述故障概率值与所述电能差异值的乘积并归一化，获得所述任意光伏板的异常指数。

16、进一步地，所述根据所述异常指数监测发电状态的步骤包括：

17、当所述任意光伏板的异常指数超过预设异常阈值时，所述任意光伏板的发电状态异常。

18、进一步地，所述不同维度的发电特征序列分别为电流时间序列和电压时间序列。

19、本发明具有如下有益效果：

20、在本发明中，获取发电波动特征值能够根据发电特征序列的波动特征初步确定光伏板的发电异常情况；获取参考光伏板能够确定台区内发电正常的光伏板，有利于分析其他光伏板的异常程度，提高发电监测的准确性；获取发电差异特征值能够确定任意光伏板和正常光伏板之间发电特征的差异程度，提高监测异常光伏板的准确性。由于光伏板发电波动原因不仅是光伏板故障所引起，同时与天气和云层有关，为了进一步提高监测准确性，避免将天气和云层原因导致的光伏板发电异常情况被误认为发电故障；从而根据光伏板的位置距离特征和光伏板之间的发电差异特征值进行综合分析，获得故障概率值；通过故障概率值能够进一步提高监测准确性，降低误判的概率。根据故障概率值和发电量能够准确地监测台区内异常的光伏板，减少了天气和云层对光伏板发电监测的干扰；提高了光伏板发电的监测准确性，使得电力系统运行更稳定。

技术特征：

1.一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据光伏板所有维度的发电特性序列的数据波动特征获得光伏板的发电波动特征值的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据所有光伏板的发电波动特征值获得参考光伏板的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据任意光伏板与所述参考光伏板的发电波动特征值的差异特征、所有维度的发电特征序列的相似特征获得发电差异特征值的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据所述任意光伏板和其他光伏板之间的位置距离特征、发电差异特征值的差异特征、所述任意光伏板的发电差异特征值获得故障概率值的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据所述任意光伏板的故障概率值、所述任意光伏板和其他光伏板的发电量的差异特征获得所述任意光伏板的异常指数的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述根据所述异常指数监测发电状态的步骤包括：

8.根据权利要求1所述的一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统，其特征在于，所述不同维度的发电特征序列分别为电流时间序列和电压时间序列。

技术总结
本发明涉及数据监测技术领域，具体涉及一种基于时序分析的台区光伏发电量智慧监测预警系统；根据光伏板所有维度的发电特性序列的数据波动特征获得发电波动特征值和参考光伏板；根据任意光伏板与参考光伏板的发电波动特征值的差异特征、所有维度的发电特征序列的相似特征获得发电差异特征值；根据任意光伏板和其他光伏板之间的位置距离特征、发电差异特征值的差异特征、任意光伏板的发电差异特征值获得故障概率值。本发明根据任意光伏板的故障概率值、任意光伏板和其他光伏板的发电量的差异特征获得任意光伏板的异常指数；根据异常指数监测发电状态，提高了光伏板发电的监测准确性，使得电力系统运行更稳定。

技术研发人员：张佳云,李静,唐静怡,陈云龙,王倩,徐美玲,王若晗,程婷婷,高玉华,于相洁,侯燕文
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司营销服务中心（计量中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28