[發明專利]用于監測可再生發電裝置或微電網內的子系統的狀況的方法和設備

在審

• 申請號: 201880038516.1
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110709789A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: J.奧特威爾;M.奧爾基斯;M.拉扎爾齊克;O.阿佩爾多恩;M.艾薩;于蓉蓉
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;H02J13/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 徐予紅;劉春元

本發明涉及用于監測可再生發電裝置或微電網內的子系統的狀況的方法和設備，其使用監視控制和數據獲取（SCADA）系統來允許裝置運營者經由人機接口與裝置交互并且監測裝置。

本發明涉及一種用于監測可再生發電裝置或微電網內的子系統的狀況的方法和設備，其使用監視控制和數據獲取（SCADA）系統和/或本地部署在裝置（plant）級或部署在云體系結構中的IT服務器，來允許裝置運營者經由人機接口與裝置交互并且監測裝置。

背景技術

由組件故障引起的計劃外停機能夠對裝置運營者造成巨大的經濟懲罰，既是在生產損失方面，也是因為通常必須快速部署資源以識別和糾正故障。因此，通過實現諸如基于狀況的維護之類的操作和維護策略，連續監測各種系統、子系統和組件的健康的工具提供降低工業裝置的壽命周期成本的前景。為了成功，狀況監測系統必須是準確的。漏警（missed alarm）（其中狀況監測系統沒有檢測到在組件中發生故障）能夠潛在地導致組件故障、計劃外停機和關聯的成本。誤警（false alarm）（其中狀況監測系統指示其中沒有故障存在的組件中的故障）也能夠增加裝置壽命周期成本，因為實現了不必要的維護動作。漏警和誤警均具有以下影響：削弱最終用戶對狀況監視結果的信任度，降低基于狀況監測系統提供的證據來進行維護判定的可能性。為了增加狀況監測系統的精度，可采用附加的專用傳感器、數據獲取、通信和分析步驟。但是，實現這類高級解決方案的成本能夠是相當大的，潛在地完全抵消從采用狀況監測系統獲得的任何益處。

各種方法要求附加的數據獲取、處理和通信設備，以便正確起作用。EP 3016277A1描述一種測量和估計光伏裝置中的操作子組合件的量值并且將它們與來自參考模型的參考值進行比較的方法。如果超過閾值，則故障消息由本地代理發送給本地代理管理器，所述本地代理管理器然后通過與來自其他本地代理的相似量值進行比較來檢驗故障。通過在本地代理處執行分析而靠近被監測對象來獲取和處理數據獲取，該發明要求用于數據獲取、處理和通信的許多附加設備。這些附加設備增加狀況監測系統的總成本，潛在地抵消所得到的任何益處。

第二選項是更好地使用為了除狀況監測之外的目的（諸如監測、控制或保護）已經從裝置獲取的數據。監視控制和數據獲取（SCADA）系統用來允許裝置運營者經由人機接口來與裝置交互并且監測裝置，所述人機接口描述位于遍布整個裝置的諸如傳感器之類的現場設備與諸如可編程邏輯控制器之類的各種輸入/輸出設備之間的鏈路。這類系統允許用戶調整控制器設置點以及監測通常與不再處于預定義范圍內的測量值關聯的簡單警報。因此，與裝置的操作和性能有關的數據由SCADA系統來捕獲。通過跟蹤性能的降級，潛在地有可能確立系統的健康；可用于基于狀況的維護策略中的信息。

從專利描述US 8452461 B2，給出具體監測裝置中生成的DC和AC功率兩者的用于光伏裝置的監視控制和數據獲取系統的已知示例。該方法包括關于數據的存儲和傳輸的論述，雖然沒有明確論述用于使用所獲取的數據進行狀況監測的方法。

在某些應用中，已經利用SCADA數據來確立裝置的健康。通常，這些分析基于標準關鍵性能指標，例如在光伏應用中，通常基于所測量參數的簡單比率來計算的簡單度量，諸如性能比或可用性。如前面所述，許多SCADA解決方案包括通常與不再處于預定義范圍內的測量值關聯的自動警報功能性；這類功能性更多地與保護而不是跟蹤一般降級相關聯。更高級解決方案允許運營者比較資產組合中的多個裝置的性能。再次，先前所述的簡單關鍵性能指標和警報通常形成這個比較的基礎。