[發明專利]一種基于建筑信息模型的光伏電站智能運維方法和系統

在審

• 申請號: 201710303215.4
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107134851A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 楊鍵;蔣濱鴻
• 申請（專利權）人: 成都富馳達科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02S50/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及光伏發電領域技術領域，具體涉及一種基于建筑信息模型的光伏電站智能運維方法和系統。

背景技術

光伏電站運維是集設備監控、巡檢、檢維修、分析決策及相關事務管理于一體的綜合性事務行為。以往的光伏電站運維多為專業監控配合人工巡檢，并在相對獨立的檢維修管理或設備管理系統記錄檢維修信息，然后由多系統通過人工合成報表，作為事后分析，為決策提供參考。

在實際業務開展時，各業務環節搭接延時大或脫節，缺乏聯動機制，部分工作人工行為工作量大、信息獲取片面，特殊環境時人工行為受限，傳統監控的異常設備位置為平面或列表信息，無法與復雜的實際設備布置位置關聯，無法精確的定位異常設備，檢維修難度大且耗時長，影響電站產能和效益。現有的監控系統缺少對產能效率下降的設備提出的優化方案，影響投資回報。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于建筑信息模型的光伏電站智能運維方法和系統，解決光伏電站運行過程中設備異常發現不及時，設備運行效率下降無法及時發現、運維隊伍巡檢工作量大、設備定位困難等實際運維問題。

本發明的另一個目的是幫助光伏電站提升產能和效益，降低運維成本，提高投資回報率。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種基于建筑信息模型的光伏電站智能運維方法，通過三維模型精準定位設備，無人機系統協助巡檢，BPM業務流程管理平臺串聯各事務節點來實現。

一種基于建筑信息模型的光伏電站智能運維方法:

利用三維模型精準定位設備，通過自動計算模型中各最小設備單元位置實現的。按照電站某兩個固定建筑GPS位置信息，自動計算模型中各最小設備單元位置，精確定位設備，作為電站運維管理載體模型。自動計算模型中各最小設備單元位置過程包括：

利用地球球面半徑R與經緯度計算出兩GPS[A (LonA,LatA)，B(LonB,LatB)]之間距離，Dab=R*arccos [sin(LatA)sin(LatB)+cos(LatA)cos(LatB)*cos(LonA-LonB)]；

根據模型中該兩點距離Lab，以及實際距離計算圖形中模型縮放比例k=Lab/Dab×100%；

利用模型數據，獲得模型中具體設備單元N距離參考點A/B點的模型距離Lan、Lbn；

結合模型縮放比例計算設備單元N距離參考點A/B點的實際距離Dan=Lan/k、Dbn=Lbn/k；

計算由A、B、N組成三角形，A點夾角α和B點夾角β；

計算設備單元N點GPS坐標N(LonN,LatN)；

采用智能數據分析算法來全面判斷異常設備，具體實施包括：按照設備單體組件與相鄰組件工況數據對比，歷史相同環境工況對比，即時環境下理論工況與實際對比方式，對設備單體組件進行綜合判定，獲得各設備單體組件的即時工況和異常信息。信息包括設備即時功率、故障設備信息及故障設備位置信息、所有當前故障設備列表及設備位置清單等。其中故障設備信息通過移動終端推送到相關責任人，實現主動呈報電站異常設備。

以異常設備位置信息為入口，啟動無人機自主智能巡檢和采集即時信息。即時信息包括航拍視頻、影像或照片。實際執行無人機巡檢時，為更好優化過程方法，無人機系統提供多故障點合并選件，無人機飛行控制系統按照多個故障點位置智能優化航線，并根據航行路徑、飛行速度、電量等信息自動計算最優航行方案，并自動執行。巡檢過程航拍視頻/照片由無人機地面控制系統自動分類存儲。最優航行路徑獲得過程包括：

固定起降點S，初始化最優航行路徑Ps={S}；

獲得多故障點GPS坐標，并設定無人機停機坪位置S為原點，形成無人機巡航GPS坐標池Gs=[S(LonS,LatS),Vi(LonVi,LatVi),……Vj(LonVj,LatVj)]；

計算起飛原點S到各故障點路徑D(S,Vi)=R*arccos [sin(LatS)sin(LatVi) +cos(LatS)cos(LatVi)*cos(LonS-LonVi)]；

計算起飛原點到最近障點Vx距離D (S,Vx)=Min[D(S,Vi),……D(S,Vj)]，并得到該點GPS坐標Vx(LonVx,LatVx)；

將Vx加入最優航行路徑，獲得最優航行路徑Px={S, Vx }；