太阳能发电厂监控系统的制作方法

专利名称：太阳能发电厂监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监控太阳能发电厂的太阳能发电厂监控系统。
背景技术：
最近几年，保护地球环境的重要性越来越受到重视，与之伴随地，人们更期待利用太阳能。目前，在日本，家用的小型太阳能电力系统和公用/商用的中型太阳能电力系统是典型的；然而，在美国、欧洲和亚洲其它地区，已经计划积极引进兆瓦级大型太阳能发电厂。
引用列表专利文献I日本特许公开专利申请第2004-221479号专利文献2日本特许公开专利申请第2004-260015号

发明内容
技术问题在大型太阳能发电厂中，在宽阔的区域上以分散的方式布置了大量的太阳能电池串、接线箱、集流箱(collector box)、逆变器、变压器等等，并且因此正在研究引进能够对其进行远程监控的监控系统。
监视控制和数据获取(SCADA)系统是一种已知的监控系统。然而，以前在热电厂和塔式建筑物中引进的常规的SCADA系统被认为并不完全符合监控大型太阳能发电厂的监控系统所必须的规格(在被监控的设备、被监控的设备数目、被监控的内容或其它参数方面)。专利文献2公开了一种家用的小型太阳能发电厂系统，其中对单个太阳能电池模块的故障进行检测和对故障的太阳能电池模块的位置进行检测。然而，专利文献2考虑的是家用的小型太阳能发电厂系统，因此它并没有设想配备有大量接线箱、集流箱、逆变器、变压器等的设施的情形，也没有公开或是暗示任何有关于在其中如果在大型太阳能发电厂中被监控的多个不同类型的设备中检测到异常时存在异常的模式中的行动指南以使得维护人员可以高效地进行维修。鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种太阳能发电厂监控系统，使用这种太阳能发电厂监控系统，在检测到异常时，维护人员可以高效地进行维修。解决问题的技术方案旨在达到上述目的的根据本发明的太阳能发电厂监控系统在于一种配备有存储单元的用于监控太阳能发电厂的太阳能发电厂监控系统，所述存储单元用于使得构成太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备的标识码相关联以便与构成太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备之间的互连对应；并且存储所述关联。以与构成太阳能发电厂的被监控的多个不同类型设备之间的互连对应的模式，(例如，在下面讨论的实施例中，按照图15A —图15B —图15C —图I 的警报显示屏幕的顺序进行转换；从图15A直接前进到图I 的警报显示屏幕；图15B中的红色闪烁显示(在图中用粗虚线表示)、显示标识码等)，输出(例如，显示或打印)与发生问题的被监控的设备相关的信息是可能的。通过这样做，在多个不同类型的设备中发生问题的情形下，用户可以容易地确定在发生问题的设备中是否存在由于距电力系统更远的设备的影响而导致在距电力系统更近的设备中发生问题的风险，并且用户(维护操作者)可以高效地进行维修。具体地说，在处于发生问题的状态下的设备中，如果发生问题的设备属于同一系统，那么存在由于距电力系统更远的设备的影响而导致在距电力系统更近的设备中发生问题的风险；相反地，如果发生问题的设备不属于同一系统，那么可以确定对在发生问题的设备中的问题相互关联的可能性微乎其微。然后，根据被监控的多个不同类型设备之间的互连确定处于发生问题状态下的设备是否属于同一系统是可能的。构成太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备的标识码的关联被用来输出与发生问题的设备之间的互连相关的信息(例如，在下面讨论的实施例中，图15B中的红色闪烁显示(表示为粗虚线)、显示标识码等)。
第一存储单元，其作为前述存储单元，或者与第一存储单元分离的第二存储单元，使得构成太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备中的每个设备的安装位置的地址码和标识码相关联并进行存储。通过这样做，输出与发生问题的被监控的设备的安装位置相关的信息是可能的，并且因此用户(维护操作者)可以容易地追踪到发生问题的被监控的设备的安装位置。安装位置的地址码可以是例如通过行和列指定将太阳能发电厂的区域分割成网格形状而获得分区的地址码。第一存储单元、第二存储单元，或与第一存储单元和第二存储单元分离的第三存储单元，存储太阳能发电厂的区域的地图数据，以及地图数据与地址码之间的对应关系。通过这样做，输出与发生问题的被监控的设备的安装位置相关的地图信息是可能的，并且因此用户(维护操作者)可以容易地追踪到发生问题的被监控的设备的安装位置。本发明的有利效果利用根据本发明的太阳能发电厂监控系统，以与构成太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备之间的互连对应的模式，可以输出与发生问题的被监控的设备相关的信息，并且因此，当检测到异常时，维护操作者可以高效地进行维修。


图I是展示大型太阳能发电厂的配置示例的图。图2是展示根据本发明一实施例的太阳能发电厂监控系统的简化的配置的图。图3是展示数据传输设备的简化配置示例的图。图4是展示服务器计算机的简化配置示例的图。图5是展示个人计算机的简化配置示例的图。图6是展示监控屏幕示例的图。图7是展示监控屏幕的另一个示例的图。图8是展示监控屏幕的另一个示例的图。图9是展示监控屏幕的另一个示例的图。图10是展示监控屏幕的另一个示例的图。
图11是展示监控屏幕的另一个示例的图。图12是展示监控屏幕的另一个示例的图。图13是展示监控屏幕的另一个示例的图。图14是展示监控屏幕的另一个示例的图。图15A是展示发出警报时监控屏幕示例的图。图15B是展示发出警报时监控屏幕示例的图。 图15C是展示发出警报时监控屏幕示例的图。图I 是展示发出警报时监控屏幕示例的图。图16是展示使得不同类型设备的标识码相关联的数据表格的图。图17是展示使得设备的标识码与安装位置的地址码相关联的数据表格的图。参考符号列表I 115千伏变压器2 22千伏变压器3 逆变器4 集流箱5 接线箱6 4. I级太阳能电池串7 服务器计算机8 操作 PC9 维护 PC10 115千伏变压器相关数据传输设备11 22千伏变压器相关数据传输设备12 逆变器相关数据传输设备13 光网络14，20，27 CPU15，21，28 非易失性存储器16，18 输入/输出接口17，23，29 工作存储器19，26，35 总线22 光接口24，30 LAN 接口25，31 HDD32 控制部件接口33 显示部件接口34 音频输出部件接口
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的实施例。大型太阳能发电厂
首先将描述大型太阳能发电厂。图I展示了大型太阳能发电厂的配置示例。图I中的大型太阳能发电厂是73兆瓦直流级大型太阳能发电厂，其中设置具有单台115千伏变压器1、28台22千伏变压器2、220台逆变器3、660台集流箱4、1980台接线箱5和17820个4. I千瓦级太阳能电池串(solar cell strings) 6。115千伏变压器I的高压端接入电力系统，115千伏变压器I的低压端接28台22千伏的变压器2的高压端。8台逆变器3的输出端接28台22千伏变压器2中的27台中每一台的低压端，4台逆变器3的输出端接剩下的I台22千伏变压器2的低压端。3台集流箱4的输出端接每台逆变器3的输入端。3台接线箱5的输出端接660台集流箱4中每一台的输入端。9个4. I千瓦级太阳能电池串6则与每一台接线箱5的输入端并联连接。
22千伏变压器2和与其连接的8台或4台逆变器3安装在相同的结构体(逆变器外壳)内，每一台22千伏变压器2安装在分开的逆变器外壳内。结果，提供了 28个逆变器外壳。115千伏变压器I安装在电力变电站设施内部。115千伏变压器I具有用于115千伏变压器的保护继电器(未示出)，每台22千伏变压器2也具有用于22千伏变压器的保护继电器(未示出)。115千伏变压器的开关装置(未示出)安装在115千伏变压器的高压端，22千伏变压器的开关装置(未示出)分别安装在每一台22千伏变压器2的高压端和低压端。作为测量气象现象的装置,4台日照福射测量仪(actinometer) (3台安装在对角面上，I台安装在水平面上)、3台温度计用来测量外部温度、8台温度计用来测量作为4. I千瓦级太阳能电池串6的构成组件的太阳能电池模块的背面温度，3台风力计、3台湿度计和3台雨量计被设置在图I所示的大型太阳能发电厂的地面中预定的测量点(都未示出)。此外，在每个逆变器外壳内安装有测量逆变器外壳内部周围温度的温度计、空调器、空调器的断路器、照明设备、照明设备的断路器和测量空调器和照明设备功率消耗的仪器(都未示出)。太阳能发电厂监控系统下面将就配置、监控内容、用于运行的PC的显示内容和控制内容方面描述太阳能发电厂监控系统。SM图2展示了适用于监控图I中示出的大型太阳能发电厂的根据本发明实施例的太阳能发电厂监控系统的简化的配置。图2所示的根据本发明一实施例的太阳能发电厂监控系统配备有一台服务器计算机7、2台操作个人计算机(PC) 8、1台维护PC 9、1台用于传输与115千伏变压器I相关的数据的115千伏变压器相关数据传输设备10 (在下文中简称为“数据传输设备10”)、至少I台用于传输与22千伏变压器2相关的数据的22千伏变压器相关数据传输设备11 (下文中简称为“数据传输设备11”)和至少I台用于传输与逆变器3相关的数据的逆变器相关数据传输设备12 (下文中简称为“数据传输设备12”)。数据传输设备10从115千伏变压器的保护继电器接收数据，并将其发送给服务器计算机，同时还接收操作PC 8通过服务器计算机7发送的开启-停止信号(开启-停止信号的目标设备是115千伏变压器的保护继电器)，并将其发送给115千伏变压器的保护继电器。数据传输设备11从22千伏变压器的保护继电器接收数据，并将其发送给服务器计算机7，以及接收操作PC 8通过服务器计算机7发送的开启-停止信号(开启-停止信号的目标设备是22千伏变压器的保护继电器)，并将其发送给22千伏变压器的保护继电器。通过考虑数据传输设备11的处理能力来选择数据传输设备11的数目，这个数目是无延迟地处理服务器计算机7和28台22千伏变压器的继电器之间的通信数据所需的量。数据传输设备12从逆变器3接收数据并将其发送给服务器计算机7 ;从气象相关测量设备接收数据并将其发送给服务器计算机7 ;从逆变器外壳内部的温度计、空调器断路器、照明设备断路器以及测量功率消耗的仪器接收数据并将其发送给服务器计算机7 ；从接线箱5接收数据并将其发送给服务器计算机7 ;接收从操作PC 8通过服务器计算机7发送的开启-停止信号(开启-停止信号的目标设备是逆变器3，开启-停止信号的目标设备是空调器断路器，或者开启-停止信号的目标设备是照明设备断路器)并将其发送给逆变 器3、空调器断路器或照明设备断路器。通过考虑数据传输设备12的处理能力来选择数据传输设备12的数目，这个数目是无延迟地处理服务器计算机7和220台逆变器3、1980台接线箱5、28台空调器断路器和28台照明设备断路器之间的通信数据所需的量。服务器计算机7、操作PC 8和维护PC 9通过以太网等在局域网(LAN)内连接。服务器计算机7和数据传输设备10至12通过光纤网络13进行光通信。图3展示了能够被用作数据传输设备10至12的数据传输设备简化的配置示例。图3所示的数据传输设备配备有中央处理单元(CPU)14、非易失性存储器15、输入/输出接口 16、工作存储器17、输入/输出接口 18和总线19。CPU 14和各个部件(非易失性存储器15、输入/输出接口 16、工作存储器17和输入/输出接口 18)通过总线19连接。图3中所示的数据传输设备可以通过例如可编程控制器或个人计算机实现。根据保存在非易失性存储器15中的序列程序，CPU 14通过输入/输出接口 16将在预定时刻从外部部件(在本实施例中，115千伏变压器的保护继电器、22千伏变压器的保护继电器、逆变器3、气象相关测量设备、逆变器外壳内部的温度计、空调器断路器、照明设备断路器、测量功率消耗的仪器，或接线箱5)获取的数据暂时保存在工作存储器17中，然后在预定时刻以预定格式(在本实施例中指光信号)通过输入/输出接口 18将数据输出给外部部件(在本实施例中，服务器计算机7 )。当开启-停止信号被输入到输入/输出接口 18时，输入/输出接口 18改变开启-停止信号的格式(在本实施例中，将其从光信号改变为电信号)。根据保存在非易失性存储器15中的序列程序，CPU 14通过输入/输出接口 16将已被改变格式的信号输出给外部部件(在本实施例中指115千伏变压器的保护继电器、22千伏变压器的保护继电器、逆变器3、空调器断路器或照明设备断路器)。下面在图4中示出了服务器计算机7的简化的配置示例。在图4所示的简化的配置示例中，服务器计算机7被设置具有CPU 20、非易失性存储器21、光接口 22、工作存储器23、LAN接口 24、硬盘驱动器(HDD)25和总线26。CPU 20和其它部件(非易失性存储器21、光接口 22、工作存储器23、LAN接口 24和HDD 25)通过总线26连接。CPU 20根据保存在非易失性存储器15中的SCADA服务器程序控制各部件(非易失性存储器21、光接口 22、工作存储器23、LAN接口 24和HDD25)。
在非易失性存储器15中，存储有28台22千伏变压器2的标识码、220台逆变器3的标识码、1980台接线箱5的标识码和17820个4. I千瓦级太阳能电池串6的标识码，不同类型设备的标识码相关联以与不同类型设备之间的互连对应(例如，参见图16所示的数据表格)。此外，设备的标识码和设备安装位置的地址码以相关联的形式被存储在非易失性存储器15中(例如，参见图17所示的数据表格)。在图17的示例中，太阳能发电厂的区域被分割成网格形状，每个分区被分配了通过行和列指定该分区的区域码(安装位置的地址码(X，Y)中，X表示行，Y表示列)。非易失性存储器15还存储有太阳能发电厂区域的地图数据，并且存储地图数据和地址码之间的对应关系。在本实施例中，图16所示的数据表格、图17所示的数据表格，以及与地图数据和地址码之间的对应关系相关的数据都被存储在相同的存储部件中(非易失性存储器15);但是，存储在不同存储器中也是可以接受的。下面，图5中示出了能够被用做操作PC 8或维护PC 9的PC的简化的配置示例。 图5所示的PC被设置具有CPU 27、非易失性存储器28、工作存储器29、LAN接口 30、HDD31、控制部件接口 32、显示部件接口 33、音频输出接口 34和总线35。CPU 27和各个部件(非易失性存储器28、工作存储器29、LAN接口 30、HDD 31、控制部件接口 32、显示部件接口 33和音频输出接口 34)通过总线35连接。控制部件(未示出)，诸如鼠标和/或键盘，被连接在控制部件接口 32上；显示部件，诸如液晶显示装置(未示出)，被连接在显示部件接口 33上；音频输出部件，诸如扬声器(未示出)被连接在音频输出接口 34上。使用连接在LAN接口 30上的特定打印机(未示出)，图5所示的PC可以打印出连接在显示部件接口 33上的显示部件显示的屏幕图像，或者可以将该图像在HDD 31上存档为图像数据。在操作PC 8中，CPU 27根据保存在非易失性存储器15上用于操作的SCADA程序控制各个部件(非易失性存储器28、工作存储器29、LAN接口 30、HDD 31、控制部件接口 32、显示部件接口 33和音频输出接口 34)。另一方面，在维护PC 9中，CPU 27根据保存在非易失性存储器15上用于维护的SCADA程序控制各个部件(非易失性存储器28、工作存储器29、LAN接口 30、HDD 31、控制部件接口 32、显示部件接口 33和音频输出接口 34)。维护操作者控制维护PC 9并记录太阳能发电厂中被选择维护的地点，这样可以将该地点从监控中排除。在操作PC 8中，115千伏变压器保护继电器、22千伏变压器保护继电器、逆变器3、逆变器外壳内的空调器和逆变器外壳内的照明设备中的每一个的“运行/暂停按钮”以合适的方式显示在监控屏幕上(稍后描述)，通过点击“运行/暂停按钮”执行开启-停止控制(发送开启-停止信号)。在控制同时启动多个设备的情形中，以给定的延迟时间顺序启动是可以接受的。为了防止控制错误，优选地通过包括验证过程的3动作控制(点击控制一验证控制一执行)来完成设备的开启-停止控制。在验证控制期间，显示引起注意的消息。在使用操作PC 8或维护PC 9期间，用户必须输入用户ID和密码登录。存储在服务器计算机7的非易失性存储器21中的用户ID和密码的数据库被用来确定是否允许登录。在用户ID和密码的数据库中，用户被分成4类管理者、操作者、观察者和受限的观察者。管理者可以使用“更新太阳能发电厂监控系统”、“编辑设备开启-停止控制/显示内容”、“浏览所有屏幕”和“浏览受限的屏幕”所有的功能。操作者只能使用“编辑设备开启-停止控制/显示内容”、“浏览所有屏幕”和“浏览受限的屏幕”功能。观察者只能使用“浏览所有屏幕”和“浏览受限的屏幕”功能。受限的观察者只能使用“浏览受限的屏幕”的功能。监控内容115千伏变压器保护继电器发送的测量数据((三相中)每一相的高压端的电压数据、(三相中)每一相的高压端的电流数据、有功功率数据、无功功率数据、功率因数数据、有功量数据、无功量数据和频率数据)由数据传输设备10接收，并且测量数据的瞬时值以I分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。22千伏变压器保护继电器发送的测量数据((三相中)每一相的高压端的电压数据、(三相中)每一相的高压端的电流数据、有效功率数据、无功功率数据、功率因数数据、有 功量数据、无功量数据和频率数据)由数据传输设备11接收，并且测量数据的瞬时值以I分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。逆变器3发送的测量数据(输入电压数据、输入电流数据、输入功率数据、输出电压数据、输出电流数据、输出功率数据、功率因数数据、频率数据、转换效率数据、累计功率量数据、日累计功率量数据、总在线时间数据和日在线时间数据)由数据传输设备12接收，并且测量数据的瞬时值以I分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。类似地，气象相关测量设备发送的测量数据(日照辐射数据，外部温度数据、太阳能电池模块背面温度数据、风速数据、相对湿度数据、雨量数据)由数据传输设备12接收，并且测量数据的瞬时值以I分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。类似地，逆变器外壳内的温度计、空调器断路器、照明设备断路器和测量功率消耗的仪器发送的测量数据(逆变器外壳内部周围温度数据、测量功率消耗的仪器的测量数据)由数据传输设备12接收，并且测量数据的瞬时值以I分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。类似地，接线箱5发送的测量数据(输入电压数据、输入电流数据、内部温度数据)由数据传输设备12接收，并且测量数据的瞬时值以10分钟间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中。服务器计算机7在HDD 25中记录最近6个月的瞬时值，并从HDD 25中删除在最近6个月之前的数据。基于上述瞬时值，服务器计算机7计算一小时单位内的累计值、一小时单位内的平均值、一天单位内的累计值、一天单位内的平均值、一月单位内的累计值、一月单位内的平均值、一年单位内的累计值和一年单位内的平均值，在HDD 25中记录最近25年的计算值，并从HDD 25中删除最近25年之前的数据。115千伏变压器开关装置发送的警报相关数据(打开/关闭状态数据)由服务器计算机7通过115千伏变压器的保护继电器和数据传输设备10接收。在其中警报相关数据的内容显示关闭状态的间隔期间，警报相关数据以I秒间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中，服务器计算机7这样控制操作PC8以使得操作PC 8发出警报。类似地，22千伏变压器开关装置发送的警报相关数据(打开/关闭状态数据)由服务器计算机7通过22千伏变压器的保护继电器和数据传输设备11接收。在其中警报相关数据的内容显示关闭状态的间隔期间，警报相关数据以I秒间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中，服务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。类似地，逆变器3发送的警报相关数据(运行状态数据、通知存在或不存在故障的在线状态数据、通知存在或不存在等待状态的在线状态数据，和通知存在或不存在有关于系统的保护(system-affiliated protection)的在线状态数据)由服务器计算机7通过数据传输设备12接收。在其中警报相关数据的内容显示逆变器3异常的间隔期间，警报相关数据以I秒间隔记录在服务器计算机7的HDD25中，月艮务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。类似地，空调器断路器和照明设备断路器发送的警报相关数据(空调器断路器的开/关状态数据、照明设备断路器的开/关状态数据)由服务器计算机7接收。在其中警报相关数据的内容显示关状态的间隔期间，警报相关数据以I秒间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中，服务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。类似地，接线箱5发送的警报相关数据(相位状态数据、浪涌保护装置(SPD)状态数据)由服务器计算机7通过数据传输设备12接收。在其中警报相关数据的内容显示接线箱5异常的间隔期间，警报相关数据以I秒间隔记录在服务器计算机7的HDD 25中，服务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。在其中即使自发出开启-停止命令经过了给定的时间段之后，命令的内容和设备的状态仍然不匹配的情形中，服务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。上述给定的时间段的值存储在服务器计算机7的非易失性存储器21中，并且该设定只 有管理者能修改。如果上面讨论的测量数据超过之前设定的上限值或下限值，那么服务器计算机7这样控制操作PC 8以使得操作PC 8发出警报。测量数据的上限值和下限值被存储在服务器计算机7的非易失性存储器21中，并且该设定只有管理者能修改。上面讨论的警报可能会以下列形式发生例如通过连接在操作PC8的显示部件接口 33上的显示部件显示特定警报，或者通过连接在操作PC8的音频输出部件接口 34上的音频输出部件输出特定警报声音。服务器计算机7具有如下数据管理功能I)运行时间2)创建时间/日期/月/年3)生成图4)事件历史列表根据(I)运行时间功能，服务器计算机7累计太阳能发电厂每台设备的运行时间并促使操作PC 8显示该信息，还促使操作PC 8以列表形式显示注册点的运行时间超过设定值的设备。在操作PC 8上，列表可以被输出为PDF文件，还可以打印出来。根据(2)创建时间/日期/月/年功能，服务器计算机7以用户指定的格式创建用于测量值(瞬时值、平均值和累计值)的时间/日期/月/年信息，并使得操作PC 8显示该信息。显示诸如最大值、最小值、平均值等计算值也是可能的。在操作PC 8上，这些信息可以被输出为HF，还可以打印出来。另外，还可以在操作计算机8上以用户指定的间隔(例如=2010/10/01至2011/03/31的月度数据)输出数据的CSV文件。根据(3)生成图功能，服务器计算机7使得操作PC 8采用以I分钟单位、I小时单位、I天单位、I个月单位或I年单位形式中的任何一种形式的线形图或柱形图显示太阳能发电厂设备的测量值、累计值和运行情况的时间序列变化。根据(4)事件历史列表功能，使得操作PC 8按分钟/小时/日期/月/年的顺序从最近的时间开始显示警报、状态改变、控制设置和未验证的警报。通过选择显示的类别，可以提取并显示所显示的警报、状态改变、控制设置和未验证的警报中的全部或仅一部分。可以根据设备类型、安装位置或时间搜索显示的数据，还可以输入注释。可以在操作PC 8上输出PDF文件或CSV文件，还可以打印出来。操作PC的显示内容和控制内容通过请求服务器计算机7监控屏幕数据和接收监控的屏幕数据，操作PC8可以使得连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示2个监控屏幕，特别地，产生多窗口显示。在并非所有的信息可以显示在列表类型的屏幕或图形屏幕等的情形中，可以使用由控制部件的按钮控制或拉拽控制执行的滚动功能来移动显示在屏幕上的信息。在监控屏幕上，太阳能发电厂使用的所有的设备和电力线都使用图形符号显示。 优选地，使用单线接线图中使用的符号作为图形符号。115千伏变压器开关装置的打开/关闭状态和22千伏变压器开关装置的打开/关闭状态都使用符号显示。显示在监控屏幕上的电力线优选地依据其是否正在导电而显示为不同颜色。例如，当导电时，它们可以显示为黄绿色，当未导电时，它们可以显示为灰色。对于某些测量值来说，除了数字显示之外，还可以执行模拟仪表显示。当发出警报时，操作PC 8强制使得连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示警报显示屏幕。图6展示了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的监控屏幕示例。图6所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如以下I) 115千伏变压器开关装置的打开/关闭状态的符号显示2) 22千伏变压器开关装置的打开/关闭状态的符号显示(输入端子、输出端子)3)115千伏变压器保护继电器的每分钟输出功率数据、输出电压数据、频率数据和功率因数数据的数字显示和模拟仪表显示4) 115千伏变压器保护继电器的每分钟输出功率数据的图形显示5)所有的22千伏变压器保护继电器的每分钟输出功率数据的数字显示6)每分钟交流系统效率(115千伏变压器保护继电器的输出功率的每分钟瞬时值/太阳辐射的每分钟瞬时值/太阳能电池串的总容量)的数字显示和图形显示图6所示的监控屏幕还提供了气象相关显示，诸如I)安装在倾斜平面上3台日照辐射测量仪的每分钟太阳辐射的平均值(瞬时值)的数字显示和图形显示2)每分钟外部温度的数字显示和图形显示图6所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)前进到图7所示的监控屏幕的链接设置(例如，在其中鼠标指针在表示22千伏变压器的符号上悬停的状态下，可以执行键控以确认该选择并前进到图7所示的与选择的22千伏变压器相关的监控屏幕)。2)前进到图10所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认该选择并前进到图10所示的监控屏幕)。下面，图7示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的监控屏幕的另一示例。图7所示的监控屏幕上提供了发电相关的显示，诸如I)选择的22千伏变压器的标识码的显示(在图中“电力站01”)2)与选择的22千伏变压器对应的22千伏变压器开关装置的打开/关闭状态的符号显示(输入端子、输出端子)3)与选择的22千伏变压器对应的22千伏变压器保护继电器的每分钟输出功率数据、输出电压数据、频率数据和功率因数数据的数字显示和模拟仪表显示 4)与选择的22千伏变压器连接的所有逆变器每分钟输出功率数据、每相输出电压数据、频率数据和功率因数数据的数字显示5)每分钟交流系统效率(115千伏变压器保护继电器的输出功率的每分钟瞬时值/太阳辐射每分钟的瞬时值/太阳能电池串的总容量)的数字显示和图形显示在图7所示的监控屏幕上，提供了与图6所示监控屏幕上相当的气象相关的显示。图7所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)返回到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认该选择并返回到图6所示的监控屏幕)。2)前进到图10所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认该选择并前进到图10所示的监控屏幕)。下面，图8示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图8所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)选择的逆变器的标识码的显示(在图中“逆变器01-1”)2)选择的逆变器的每分钟输出功率数据、输出电压数据、频率数据和功率因数数据的数字显示和模拟仪表显示3)选择的逆变器的每分钟输入功率总和数据、输入功率平均值数据和输入电流总和数据的数字显示4)通过集流箱与选择的逆变器连接的所有接线箱的每10分钟输出功率数据、输出电压数据和输出电流数据的数字显示，以及有关来自通过集流箱与选择的逆变器连接的所有接线箱的相位状态数据和sro状态数据存在或不存在故障的显示5)每分钟直流系统效率(逆变器的输入功率的每分钟瞬时值/每分钟太阳辐射的瞬时值)的数字显示6)每分钟交流系统效率(115千伏变压器保护继电器的输出功率的每分钟瞬时值/每分钟太阳辐射的瞬时值/太阳能电池串的总容量)的数字显示和图形显示在图8所示的监控屏幕上，提供了与图6所示的相当的气象相关的显示。图8所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)返回到图7所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图7所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图7所示的监控屏幕)。
2)前进到图10所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到图10所示的监控屏幕)。图9所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)选择的接线箱的标识码的显示(在图中“接线箱01-1-1”)2)来自选择的接线箱的每10分钟输出功率数据、输出电压数据和输出电流数据的数字显示和模拟仪表显示3)来自与选择的逆变器连接的所有太阳能电池串每10分钟输出功率数据、输出电压数据和输出电流数据的数字显示4)每分钟交流系统效率(115千伏变压器保护继电器的输出功率的每分钟瞬时值 /每分钟太阳辐射的瞬时值/太阳能电池串的总容量)的数字显示和图形显示在图9所示的监控屏幕上，提供了与图6所示监控屏幕上相当的气象相关的显示。图9所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)返回到图8所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图8所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图7所示的监控屏幕)。2)前进到图10所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到图10所示的监控屏幕)。下面，图10示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图10所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)显示其中水平轴为I天的时间，垂直轴为I分钟单位内115千伏交流输出功率的线形图2)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I分钟单位内交流系统效率的线形10所示的监控屏幕还提供了气象相关显示，诸如I)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I分钟单位内倾斜平面日照辐射和雨量的线形图2)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I分钟单位内外部温度、风速和相对湿度的线形10所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)显示前进到前一天的图形的链接按钮2)显示前进到后一天的图形的链接按钮3)显示前进到指定的某天的图形的链接按钮(在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到指定某天的输入屏幕)。4)返回到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图6所示的监控屏幕)。5)显示前进到图11所示的监控屏幕的链接按钮
6)显示前进到图12所示的监控屏幕的链接按钮7)显示前进到图13所示的监控屏幕的链接按钮8)显示前进到图14所示的监控屏幕的链接按钮下面，图11示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图11所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I小时单位内累计115千伏交流输出功率的柱形图2)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I小时单位内交流系统效率的线形图 图11所示的监控屏幕还提供了气象相关显示，诸如I)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I小时单位内累计倾斜平面日照辐射和累计雨量的柱形图2)显示水平轴为I天的时间，垂直轴为I小时单位内平均外部温度、平均风速和平均相对湿度的线形11所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)显示前进到前一天的图形的链接按钮2)显示前进到后一天的图形的链接按钮3)显示前进到指定某天的图形的链接按钮(在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到指定某天的输入屏幕)。4)返回到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图6所示的监控屏幕)。5)显示前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮6)显示前进到图12所示的监控屏幕的链接按钮7)显示前进到图13所示的监控屏幕的链接按钮8)显示前进到图14所示的监控屏幕的链接按钮下面，图12示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图12所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)显示水平轴为某月的天，垂直轴为I天单位内累计115千伏交流输出功率的柱形图2)显示水平轴为某月的天，垂直轴为I天单位内交流系统效率的线形12所示的监控屏幕还提供了气象相关显示，诸如I)显示水平轴为某月的天，垂直轴为I天单位内累计倾斜平面日照辐射和累计雨量的柱形图2)显示水平轴为某月的天，垂直轴为I天单位内平均外部温度、平均风速和平均相对湿度的线形12所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)显示前进到前一个月的图形的链接按钮
2)显示前进到后一个月的图形的链接按钮3)显示前进到指定的某个月的图形的链接按钮(在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到指定的某个月的输入屏幕)。4)返回 到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图6所示的监控屏幕)。5)显示前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮6)显示前进到图11所示的监控屏幕的链接按钮7)显示前进到图13所示的监控屏幕的链接按钮8)显示前进到图14所示的监控屏幕的链接按钮下面，图13示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图13所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)显示水平轴为某年的月，垂直轴为I月单位内累计115千伏交流输出功率的柱形图2)显示水平轴为某年的月，垂直轴为I月单位内交流系统效率的线形13所示的监控屏幕提供了气象相关显示，诸如I)显示水平轴为某年的月，垂直轴为I月单位内累计倾斜平面日照辐射和累计雨量的柱形图2)显示水平轴为某年的月，垂直轴为I月单位内平均外部温度、平均风速和平均相对湿度的线形13所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)显示前进到前一年的图形的链接按钮2)显示前进到后一年的图形的链接按钮3)显示前进到指定某年的图形的链接按钮(在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并前进到指定的某年的输入屏幕)。4)返回到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图6所示的监控屏幕)。5)显示前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮6)显示前进到图11所示的监控屏幕的链接按钮7)显示前进到图12所示的监控屏幕的链接按钮8)显示前进到图14所示的监控屏幕的链接按钮下面，图14示出了连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的另外一个监控屏幕示例。图14所示的监控屏幕提供了发电相关的显示，诸如I)显示水平轴为I至25年范围内的年，垂直轴为I年单位内累计115千伏交流输出功率的柱形图2)显示水平轴为I至25年范围内的年，垂直轴为I年单位内交流系统效率的线形14所示的监控屏幕还提供了气象相关显示，诸如I)显示水平轴为I至25年范围内的年，垂直轴为I年单位内累计倾斜平面日照辐射和累计雨量的柱形图2)显示水平轴为I至25年范围内的年，垂直轴为I年单位内平均外部温度、平均风速和平均相对湿度的线形14所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)返回到图6所示的监控屏幕的链接设置(例如，显示用于返回到图6所示的监控屏幕的链接按钮，在其中鼠标指针在链接按钮上悬停的状态下，可以执行键控以确认选择并返回到图6所示的监控屏幕)。
2)显示前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮3)显示前进到图11所示的监控屏幕的链接按钮4)显示前进到图12所示的监控屏幕的链接按钮5)显示前进到图13所示的监控屏幕的链接按钮下面，图15A至I 示出了当发出警报时连接在操作PC 8的显示部件接口 33上的显示部件显示的监控屏幕(警报显示屏幕)示例。图15A至I 分别是在标识码为“电力站01”的22千伏变压器3、标识码为“逆变器01-5”的逆变器3、标识码为“阵列01-5-1”的接线箱5和标识码为“串01-5-1-01”的4. I千瓦太阳能电池串6发生问题的状态下(一定会生成警报的状态)示出的警报显示屏幕的示例。在图15A至I 所示的警报显示屏幕中，正发生问题的设备被显示为闪烁的红色(图中用粗虚线表示)。如图16所示，由于服务器计算机7的非易失性存储器21存储不同类型设备的标识码的关联以便与不同类型设备之间的互连对应，所以从图15A到15D的警报显示屏幕的链接是可能的。因此，例如，明显地，按照图15A—图15B—图15C—图15D的警报显示屏幕的顺序前进是可能的，正如从图15A —图15D的警报显示屏幕直接前进一样。并且，由于服务器计算机7的非易失性存储器21存储不同类型设备的标识码的关联以便与图16所示的不同类型设备之间的互连对应，所以也可以显示发生问题的设备之间的互连，如图15B中被显示为闪烁的红色(图中用粗虚线表示)的标识码。通过这样做，在不同类型的设备发生问题的情况下，用户可以容易地确定在发生问题的设备中是否存在由于距电力系统更远的设备的影响而导致在距电力系统更近的设备中发生问题的风险，用户(维护操作者)可以高效地进行维修。例如，在给定的逆变器3和与逆变器3通过集流箱4连接的接线箱5发生问题情况下，如果仅仅由于接线箱5发生问题而使得逆变器3发生问题，那么通过维修接线箱5中的发生的问题就可以在不维修逆变器3的情况下解决逆变器3中发生的问题，因此，应该优先对接线箱5进行维修。并且，如图17所示，由于服务器计算机7的非易失性存储器21存储了设备的标识码和设备安装位置的地址码之间的关联，所以可以一格式来显示发生问题的设备，使得可以分辨其安装位置(可以在太阳能发电厂的地图上显示发生问题的设备)，如图15A和15D所示。
并且，如图17所示，由于服务器计算机7的非易失性存储器21存储了设备标识码和设备安装位置地址码之间的关联，所以可以向用户提供有关发生问题的设备的安装位置的信息。例如，可以在操作PC 8端显示或打印出发生问题设备的安装位置的地址码。在表示安装位置地址码的牌(plate)等已经被放置在太阳能发电厂中预定的地点的情形下，用户可以参照该牌等，并且容易地追踪到出现问题的设备的安装位置。另外，例如，可以在操作PC 8端显示或打印出发生问题的设备的安装位置的地址码和显示从室内的管理办公室到发生问题设备的安装位置的路线的地图(通路地图)。在此情形下，用户可以参照打印的地图，并且更容易地追踪到发生问题的设备的安装位置。为了避免打印的需要，可以从操作PC 8向移动终端(未示出)传输发生问题的设备的安装位置的地址码的数据和显示从室内的管理办公室到发生问题的设备的安装位置的路线的地图(通路地图)的数据。
图15A至图I 所示的监控屏幕还提供了链接设置，诸如I)显示前进到图10所示的监控屏幕的链接按钮(未示出)2)显示前进到显示事件历史列表屏幕的链接按钮(图15A至图15C中未示出)3)显示前进到执行与推荐行为过程相关的显示的屏幕(例如，显示消息“断开00”或“拨打电话号码ΛΛ -ΛΛΛΛ联系 公司”)的链接按钮(图15A至图15C中未示出)一旦在图15A至图KD所示的警报显示屏幕的显示之后经过了预定的时间段，就可以自动执行，而不是使用链接按钮执行，前进到进行与推荐行为过程相关的显示的屏幕。只有管理者或操作者才能修改与推荐行为过程相关的显示内容的设置。虽然上文在现有的优选实施例方面对本发明进行了描述，但是本发明的范围并不由此限定，还可以在不偏离本发明精神的情况下执行各种其它的修改。例如，上面讨论的构成大型太阳能发电厂的设备的类型和数目仅仅只是示例性的；类似地，上面讨论的构成太阳能发电厂监控系统的设备的类型和数目仅仅只是示例性的；并且，上面讨论的太阳能发电厂监控系统的被监控项目和监控屏幕，以及构成太阳能发电厂监控系统的设备之间的数据传输方法也仅仅只是示例性的。工业应用件根据本发明的太阳能发电厂监控系统被用来监控太阳能电力系统，尤其适合用于监控兆瓦级大型太阳能发电厂。
权利要求
1.一种监控太阳能发电厂的太阳能发电厂监控系统，所述太阳能发电厂监控系统配备有存储单元，所述存储单元用于使得构成所述太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备的标识码相关联以便与构成所述太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备之间的互连对应；以及存储所述关联。
2.如权利要求I所述的太阳能发电厂监控系统，构成所述太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备的标识码的关联被用来输出与发生问题的设备之间的互连相关的信息。
3.如权利要求I或2所述的太阳能发电厂监控系统，作为前述存储单元的第一存储单元，或者与所述第一存储单元分离的第二存储单元，用于使得构成所述太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备中的每一个设备的安装位置的地址码和所述标识码相关联并且进行存储。
4.如权利要求3所述的太阳能发电厂监控系统，所述安装位置的地址码是通过行和列指定将所述太阳能发电厂的区域分割成网格形状而获得的分区的地址码。
5.如权利要求3或4所述的太阳能发电厂监控系统，第一存储单元、第二存储单元，或与所述第一存储单元和所述第二存储单元分离的第三存储单元，用于存储所述太阳能发电厂的区域的地图数据以及所述地图数据与所述地址码之间的对应关系。
6.一种太阳能电力系统，配备有 太阳能发电厂；以及 根据权利要求I至5中任一项所述的用于监控所述太阳能发电厂的太阳能发电厂监控系统。
全文摘要
本发明公开了一种配备有存储单元的监控太阳能发电厂的太阳能发电厂监控系统，所述存储单元用于使得构成所述太阳能发电厂的待监控的多个不同类型设备的标识码相关联以便与构成所述太阳能发电厂的待监控的所述多个不同类型设备之间的互连对应；并且存储所述关联。
文档编号H01L31/04GK102804093SQ20118001471
公开日2012年11月28日 申请日期2011年3月14日 优先权日2010年3月19日
发明者山川晶子, 吉见直辉 申请人:夏普株式会社