[發明專利]一種基于物聯網控制技術的光伏太陽能電站運維監測系統

有效

• 申請號: 202110476342.0
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113517857B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 徐郅;簡朝暉;黃庭宇;楊廷賢;蔣田;王霄
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴州工程有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02J13/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 幸云杰

1.一種基于物聯網控制技術的光伏太陽能電站運維監測系統，其特征在于：包括傳感器模塊、無線自組網通信模塊、核心控制模塊、本地上位機模塊和云平臺；

所述傳感器模塊：用于采集光伏太陽能電站的運維數據，所述運維數據通過無線自組網通信模塊傳輸至核心控制模塊；

所述無線自組網通信模塊：用于將N個傳感器模塊無線自組成網絡；

所述核心控制模塊：用于將運維數據傳輸至云平臺和本地上位機模塊，還用于執行云平臺下發的控制命令；

所述本地上位機模塊：用于顯示運維數據，根據所述運維數據，參照主機從機功能碼對應命令表，生成控制命令，并將控制命令下發至核心控制模塊；

所述云平臺：用于存儲并分析運維數據，根據運維數據進行故障分析，生成故障預警信息；所述云平臺包括存儲模塊和故障分析模塊；

所述存儲模塊：用于存儲并分析運維數據；

所述故障分析模塊：用于根據運維數據進行故障分析，并生成故障預警信息；所述故障分析模塊包括評價集因素集確定模塊、權重確定模塊、模糊評價矩陣確定模塊、評價等級輸出模塊和故障預警模塊；

所述評價集因素集確定模塊：用于確定評價集因素集，所述評價集因素集包括評價集和對應的評價因素，所述評價集包括氣象環境異常預警u₂和電池板發熱預警u₁；所述電池板發熱預警對應的評價因素包括板溫u₁₁、工作電流u₁₂和工作電壓u₁₃；所述氣象環境異常預警對應的評價因素包括環境溫濕度u₂₁和環境光照度u₂₂；

所述權重確定模塊：用于確定各評價因素的權重；評價集權重采用層次分析法作為權重確定方法，在評價因素只有2個的情況下，能夠保證評價集u₁和u₂之間的聯系；

評價因素u₁₁、u₁₂、u₁₃、u₂₁、u₂₂使用熵值法進行權重分配，步驟如下：

數據標準化處理：

將上述5個評價因素分別用符號X_n(n＝1,…,5)表示，將5個評價因素X₁,X₂…X_n，n＝1,…,5各取200個數據樣本,其中X_i＝{x_i1,x_i2,…,x_im}，m＝1,…,200，則歸一化故障因子

計算歸一化故障因子所占比重：

其中p_ij＝0,則定義為

計算5個評價因素的故障熵值：

計算每個評價因素的故障熵冗余度：

d_j＝1-E_j

計算每個評價因素的權重：

所述模糊評價矩陣確定模塊：用于確定模糊評價矩陣：包括計算隸屬度函數輸入值、計算各評價因素對應故障區域的標準值和模糊評價歸一化矩陣；將5個評價因素中各200個樣本數據通過BP神經網絡進行預測，其中，每個因子的150個樣本作為訓練集，50個樣本作為預測比對集，當預測誤差低于5％時，取可信度較高的隸屬度函數輸入值作為x；根據光伏故障經驗數據統計k個故障區域，得到各評價因素對應故障區域的標準值b_ij；通過高斯隸屬度函數得到隸屬度值r_ijk，經歸一化得到模糊評價矩陣R_ij；

所述評價等級輸出模塊：用于設定故障閾值，通過模糊加權平均型模糊算子，輸出模糊評價等級；根據模糊加權平均型模糊算子，分別計算

所述故障預警模塊：用于生成故障預警信息；故障預警模塊根據進行高層次綜合評價從而輸出太陽能電池板陣列的故障預警信息；當C大于設定的閾值，則需要通過Arduino MEGA微控制器向云平臺下發關于故障排除的運維任務。