[發明專利]基于云平臺的光伏電站遠程大數據分析系統

在審

• 申請號: 201710398962.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107070401A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 張博;邢朝路;黃帥;叢偉倫
• 申請（專利權）人: 成都億伏科技有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02J13/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 馬碧娜

技術領域

本發明涉及光伏領域，具體涉及基于云平臺的光伏電站遠程大數據分析系統。

背景技術

能源是人類賴以生存和發展的決定性因素，人類的一切活動都需要以能源作為動力來源。20世紀以前，人類使用的能源只要由煤炭、石油和天然氣等化石能源提供，而這些能源都是不可再生的且面臨著枯竭的危險。進入21世紀，隨著人口的不斷增長和經濟的發展，人類對能源的需求不斷加大，能源危機愈演愈烈。同時，在化石燃料的使用過程中，會排放大量的污染物和溫室氣體，嚴重的破壞生態環境，威脅人類自身的生存。在這種背景下，開發、利用并推廣綠色、高效的新能源，如風能、太陽能、核能等，成為了人類的必然選擇。

太陽能光伏發電具有無污染、可持續、總量大、分布廣、應用形式多樣等優點，受到世界各國的高度重視，但是太陽能光伏發電設備的造價較高，為了使太陽能光伏發電設備的效率達到最大，迫切需要監控設備對發電設備周圍的外界環境數據、發電設備自身的工作狀態進行全面的、實時的監控。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是無法全面的、實時的監控發電設備的工作狀態，目的在于提供基于云平臺的光伏電站遠程大數據分析系統，全面監控發電設備各個數據的變化，使發電設備的輸出功率保持較高水平。

本發明通過下述技術方案實現：

基于云平臺的光伏電站遠程大數據分析系統，包括光伏發電系統，所述光伏發電系統包括依次連接的聚光光伏發電單元、匯流箱、直流配電柜、光伏控制器、蓄電池，所述光伏控制器還依次連接有逆變器、直流負載；還包括數據監測系統，所述數據監測系統包括用于檢測光伏發電系統周邊自然環境數據的日照強度采集器、風速風向監控儀、環境溫度檢測儀、圖像監控裝置、太陽跟蹤偏差檢測儀，還包括檢測光伏發電系統內部功能塊工作狀態的組件溫度監測儀、電能數據監控裝置以及故障報警裝置；所述數據監測系統采集到的所有數據均傳輸至數據管理子系統，數據管理子系統經過簡單處理傳輸至上位機。

聚光光伏發電單元主要由菲涅爾透鏡和聚光太陽能電池構成，通過菲涅爾透鏡對光照射到組件上表面的太陽光進行收集，將普通太陽光聚光到一定倍數后照射到聚光太陽能電池是上，然后利用聚光太陽能電池將光能轉換為電能；匯流箱主要是減少電池陣列與光伏逆變器之間的連線，對產生的電能進行一級匯流，同時具有防雷、防反接的功能，直流配電柜對直流電能進行二級匯流；光伏控制器對蓄電池的充、放電進行智能控制的作用；蓄電池是將聚光組件產生的電能儲存起來，當光照不足或晚上或者負載需求大于聚光組件所產生的電量時，將儲存的電能釋放以滿足負載的能量需求，是太陽能光伏系統的儲能部件；逆變器在太陽能光伏系統中，聚光組件轉化產生的電能是直流電，如果含有交流負載或者需要將電能并入公共電網，那么就要使用逆變器將聚光組件產生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉化為交流電。日照強度采集器檢測日照強度的數據變化，通過統計學，可以分析出日照強度在一天、一個月、一季度、一年內的光照強度分布規律，根據日照強度的分布規律可以調整發電系統的檢修時間等其他業務安排；風速風向監控儀通過采集風速風向可以預測天氣變化，針對突入起來的極端天氣可以提前做一定的預防工作；環境溫度檢測儀可以監測環境溫度對于光伏電站的能量轉換效率的影響，也可以間接得到一天、一個月、一季度、一年內的溫度變化，根據溫度的分布規律可以調整發電系統的檢修時間等其他業務安排；圖像監控裝置通過攝像頭監控現場，可以預防人為性的設備損壞；太陽跟蹤偏差檢測儀時刻監測太陽與聚光光伏發電單元之間的角度變化，及時調整聚光光伏發電單元的角度位置，便于太陽光的照射強度最大。

進一步地，數據監測系統采用的通信方式是工業總線、公用電話線、互聯網、無線遠程通信中的一種或幾種。工業總線包括RS485、PROFIBUS、CAN總線，這些方法的優點是可靠性高、通訊實時性高；無線遠程通信包括Wi-Fi、藍牙、Zigbee、移動通信。

進一步地，太陽跟蹤偏差檢測儀采用四象限光電傳感器。四象限光電傳感器是用集成電路光刻技術將一塊特性非常均勻的圓形或者方形光電池用十字溝道劃分為4個面積相等、形狀相同、位置對稱的區域，十字溝道中心與光電池中心重合，并且四個區域具有相同的光電特性，當四象限光電傳感器收到照射時，四個象限會輸出與各自受光面積成比例的電流信號。

進一步地，風速風向監控儀采用三杯式風速傳感器。

進一步地，日照強度采集器采用輻照傳感器。