云可视20000千瓦智慧电源测试系统的制作方法与工艺

技术特征：
1.一种云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，包括：太阳能电池组测试采集网络、远程数据中心、智慧监控中心以及管理终端；太阳能电池组测试采集网络，用于测试20000千瓦光伏电源中每个太阳能电池元件和／或每一组太阳能电池元件组的状态参数，并且基于Zigbee通信协议形成自组织无线数据传输网络，将测试获得的状态参数经该自组织无线数据传输网络传输至远程数据中心；远程数据中心，用于将每一个太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组定义为数据层的一个独立的信息单元；并根据统一的数据封装格式将所述状态参数封装为所述信息单元的状态属性；以及，提供统一的面向信息单元的信息调用方式，以便实现对信息单元相应状态属性的请求与获取；智慧监控中心，用于通过所述面向信息单元的信息调用方式取得信息单元相应的状态属性；提供可视化的查询和管理接口，以便管理终端通过网络获得该智慧监控中心提供的光伏电源状态分析与显示功能；管理终端，用于供光伏电源管理用户从云端获取可视化的光伏电源状态测试的状态参数数据；所述远程数据中心包括：数据封装单元、数据存储服务器、数据调用接口单元；所述数据封装单元为光伏电源的每一个太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组在数据层定义一个相应的电源节点信息单元，并且将太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数封装为电源节点信息单元的状态属性；数据存储服务器用于以电源节点信息单元作为基本的数据结构单位进行数据存储，以便供后续调用；数据调用接口单元通过网络接入所述数据存储服务器，面向特定电源节点信息单元调取其状态属性，并向智慧监控中心提供所电源节点信息单元的相应状态属性信息。2.根据权利要求1所述的云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，所述太阳能电池组测试采集网络包括：测试前端节点、Zigbee汇聚节点、Zigbee中继节点以及数据中心接口节点；太阳能电池组测试采集网络针对光伏电源的每个太阳能电池元件和／或每一组太阳能电池元件组设置一个相应的测试前端节点；该测试前端节点用于对太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数的测试获取，并且向Zigbee汇聚节点传输上述参数；Zigbee汇聚节点从由其负责的测试前端节点接收经测试获得的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数，并且根据ZigBee通信协议，与其有效通信距离以内的Zigbee中继节点自动配对实现无线组网，从而将所接收的所述参数传输给与其配对的的Zigbee中继节点；Zigbee中继节点从基于ZigBee通信协议而与其配对的Zigbee汇聚节点接收传输的所述参数，并且将这些参数传输至数据中心接口节点；数据中心接口节点作为太阳能电池组测试采集网络与远程数据中心之间的数据接口，负责将整个太阳能电池组测试采集网络所采集的光伏电源中每个太阳能电池元件和／或每一组太阳能电池元件组的状态参数实时地传送给远程数据中心。3.根据权利要求2所述的云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，测试前端节点具体包括：照度传感器、温度传感器、测试电容、电容驱动与保护电路、采样计算电路以及近距离通信模块；所述照度传感器用于感应太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组实时接受的日照强度参数；所述温度传感器用于感应太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组所在位置的环境温度参数；所述测试电容作为太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的阻抗可变负载，由太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组为其充电；采样计算电路通过对充电过程中的电容的电压和电流信号进行采样，取得由各采样点形成的IV特性曲线，并结合日照强度参数与环境温度参数，获得与日照强度与环境温度相关联的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的IV特性曲线，并通过该曲线计算开路输出电压、短路输出电流、达到最大输出功率的采样点以及达到最大输出功率的采样点上的最大功率点电压与电流；并且，采样计算电路根据IV特性曲线，计算与日照强度和环境温度相关联的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的光电转换效率参数；电容驱动与保护电路控制对所述测试电容的充电的启动与停止，以及控制在每次充电停止之后对所述测试电容的放电；并且，电容驱动与保护电路检测测试电容充电过程中的电压，并且在瞬时电压过大的情况下切断对所述测试电容的充电；近距离通信模块用于从所述采样计算电路取得经测试获得的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数，并且向Zigbee汇聚节点传输上述参数。4.根据权利要求1所述的云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，数据封装单元所定义的电源节点信息单元均包括如下状态属性：电源节点ID、电源节点物理位置参数、电源节点拓扑位置参数、电源节点实时状态参数组、电源节点有效状态参数组、电源节点历史状态参数组；其中，电源节点ID用于标识本电源节点信息单元；电源节点物理位置参数用于记录本电源节点信息单元对应的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的物理位置；电源节点拓扑位置参数用于记录本电源节点信息单元对应的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组在整个光伏电源阵列中的拓扑位置；电源节点实时状态参数组用于记录当前从太阳能电池组测试采集网络实时获取的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数的实时值；电源节点有效状态参数组用于记录太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数的有效值；电源节点历史状态参数组用于保存太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的开路输出电压、短路输出电流、IV特性、最大功率点以及光电转换效率参数的有效值的历史记录。5.根据权利要求1所述的云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，数据封装单元对于所定义的全部电源节点信息单元，可以根据其对应的太阳能电池元件和／或太阳能电池元件组的地理位置、拓扑位置、装机运行时长等因素，分别进行归集，形成电源节点信息单元集合，并且为每个电源节点信息单元集合也按照统一的数据封装格式及信息调用方式定义相应的集合信息单元。6.根据权利要求1所述的云可视20000千瓦智慧电源测试系统，其特征在于，所述智慧监控中心包括：对象请求与响应模块、图形化引擎模块、查询响应接口模块、外部信息接口模块；其中，对象请求与响应模块用于生成并发送面向特定电源节点信息单元的信息调用请求，以及接收响应该请求而提供的电源节点信息单元的相应状态属性信息；查询响应接口模块用于接收管理终端通过网络远程发送的关于光伏电源测试数据的查询请求，并响应该查询请求而向管理终端反馈交互图形化的光伏电源状态分析与显示界面；外部信息接口模块用于通过网络从地理信息数据库、气象数据库等外部信息源取得光伏电源阵列分布区域的地图数据、天气数据等外部信息，用于生成所述交互图形化的光伏电源状态分析与显示界面；所述图形化引擎模块用于将各个电源节点信息单元的状态属性信息转换为图形化的电源显示状态，并嵌入所述交互图形化的光伏电源状态分析与显示界面。