本發(fā)明涉及光伏電站安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會生產(chǎn)的擴(kuò)大，太陽能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為迅速發(fā)展的行業(yè)之一，其中，光伏發(fā)電為當(dāng)今利用太陽能最主要的一種方式。
為了保證光伏電站的正常工作，需要實時監(jiān)控光伏電站中的設(shè)備運(yùn)行情況，目前的光伏電站中的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)等進(jìn)行實時監(jiān)控，但之后需要工作人員對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行人工推測和故障判斷，效率低下，準(zhǔn)確性低，并且，隨著光伏電站中逆變器和匯流箱數(shù)量的不斷增加，工作人員的工作量大且無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。
因此，如何提供一種能夠解決上述問題的用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，能夠自動依據(jù)采集的光伏電站數(shù)據(jù)進(jìn)行故障檢測，減少工作人員的工作量，且提供設(shè)備檢測的效率及準(zhǔn)確性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，包括：
采集模塊，用于實時采集光伏電站內(nèi)各個設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的環(huán)境數(shù)據(jù)；
計算模塊，用于分別依據(jù)每個所述設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及所述環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算以及判斷操作，若判斷出現(xiàn)設(shè)備故障，發(fā)送告警信號至告警模塊；
所述告警模塊，用于接收所述告警信號后進(jìn)行告警操作。
優(yōu)選地，所述設(shè)備包括逆變器；所述運(yùn)行數(shù)據(jù)具體為所述逆變器的電壓、電流、輸出功率；
所述計算模塊具體包括：
比值計算單元，用于計算每個所述逆變器的所述輸出功率與所述光伏電站的裝機(jī)量和輻照值數(shù)據(jù)的功率比值；
比值判斷單元，用于判斷所述功率比值是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)告警閾值，若是，發(fā)送逆變器故障告警信號至所述告警模塊；
功率均值計算單元，用于計算自當(dāng)前時刻之前的第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的輸出功率的平均值；
均值判斷單元，用于判斷當(dāng)前采集的輸出功率是否達(dá)到所述平均值與第一預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送逆變器故障告警信號至所述告警模塊；
第一恒定判斷單元，用于判斷自當(dāng)前時刻之前的第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的所述逆變器的電壓和電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送逆變器故障告警信號至所述告警模塊。
優(yōu)選地，所述計算模塊還包括：
限電判斷單元，用于判斷各個所述逆變器的所述功率比值是否均超出預(yù)設(shè)限電系數(shù)，若否，發(fā)送限定告警信號至所述告警模塊；若是，觸發(fā)所述比值判斷單元。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括匯流箱；所述匯流箱對應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)具體為所述匯流箱的母線電壓及各支路的電壓、電流、輸出功率；
所述計算模塊具體包括：
電流判斷單元，用于判斷每個所述支路的電流是否超出預(yù)設(shè)故障閾值，若是，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊；
電壓判斷單元，用于判斷所述母線電壓是否超出動態(tài)電壓閾值，若是，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊；
最大電流判斷單元，用于依據(jù)各個所述支路的電流計算最大電流值，判斷每個所述支路的電流是否達(dá)到所述最大電流值與第二預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊；
平均電流判斷單元，用于依據(jù)各個所述支路的電流計算電流平均值，判斷每個所述支路的電流是否達(dá)到所述電流平均值與第三預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊；
環(huán)境比值判斷單元，用于計算各個所述支路的電流與所述環(huán)境數(shù)據(jù)的比值是否達(dá)到預(yù)設(shè)告警系數(shù)閾值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊；
第二恒定判斷單元，用于判斷自當(dāng)前時刻之前的第三預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的所述匯流箱的母線電壓及各個所述支路的電壓、電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送匯流箱故障告警信號至所述告警模塊。
優(yōu)選地，還包括：
存儲模塊，用于存儲所述計算模塊確定的設(shè)備故障及故障發(fā)生時刻；
所述告警模塊還包括：
檢測單元，用于接收告警信號后，檢測所述存儲模塊內(nèi)的存儲記錄，判斷當(dāng)前時刻之前的第四預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，所述存儲模塊中是否存儲有與當(dāng)前接收到的告警信號攜帶的故障內(nèi)容相同的存儲記錄，若有，則進(jìn)行告警操作。
本發(fā)明提供了一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，包括采集光伏電站內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)的采集模塊、計算模塊和告警模塊，計算模塊用于根據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算判斷，檢測光伏電站內(nèi)的設(shè)備是否出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障，則發(fā)送告警信號至告警模塊進(jìn)行告警操作。可見，本發(fā)明中對光伏電站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行檢測的過程由裝置自動進(jìn)行，不需要工作人員人工查看計算采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)，工作效率高，工作量小，且相比人工巡查的方式，告警及時且準(zhǔn)確性高。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，能夠自動依據(jù)采集的光伏電站數(shù)據(jù)進(jìn)行故障檢測，減少工作人員的工作量，且提供設(shè)備檢測的效率及準(zhǔn)確性。
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供了一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，參見圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；該裝置包括：
采集模塊1，用于實時采集光伏電站內(nèi)各個設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的環(huán)境數(shù)據(jù)；
其中，這里的環(huán)境數(shù)據(jù)包括當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)、輻照數(shù)據(jù)。
計算模塊2，用于分別依據(jù)每個設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算以及判斷操作，若判斷出現(xiàn)設(shè)備故障，發(fā)送告警信號至告警模塊4；
告警模塊4，用于接收告警信號后進(jìn)行告警操作。
在一種實施例中，上述設(shè)備包括逆變器；運(yùn)行數(shù)據(jù)具體為逆變器的電壓、電流、輸出功率；
計算模塊2具體包括：
比值計算單元，用于計算每個所述逆變器的輸出功率與光伏電站的裝機(jī)量和輻照值數(shù)據(jù)的功率比值；其中，功率pr比值＝輸出功率/(裝機(jī)量+輻照值)
比值判斷單元，用于判斷功率比值是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)告警閾值，若是，發(fā)送逆變器故障告警信號至告警模塊4；
功率均值計算單元，用于計算自當(dāng)前時刻之前的第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的輸出功率的平均值；
均值判斷單元，用于判斷當(dāng)前采集的輸出功率是否達(dá)到平均值與第一預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送逆變器故障告警信號至告警模塊4；
第一恒定判斷單元，用于判斷自當(dāng)前時刻之前的第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的逆變器的電壓和電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送逆變器故障告警信號至告警模塊4。
其中，第一預(yù)設(shè)告警閾值、第一預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的具體數(shù)據(jù)本發(fā)明不作限定。
作為優(yōu)選地，計算模塊2還包括：
限電判斷單元，用于判斷各個所述逆變器的功率比值是否均超出預(yù)設(shè)限電系數(shù)，若否，發(fā)送限定告警信號至告警模塊4；若是，觸發(fā)比值判斷單元。
可以理解的是，這里的限電判斷是在計算模塊2進(jìn)行設(shè)備故障判斷之前進(jìn)行的，即首先進(jìn)行是否限電的判斷，若此時處于限電狀態(tài)，則不需要進(jìn)行后續(xù)計算，而是直接進(jìn)行限定告警；若不處于限電狀態(tài)，才繼續(xù)判斷逆變器等設(shè)備是否出現(xiàn)故障。
另外，這里的預(yù)設(shè)限電系數(shù)的具體數(shù)值可自行設(shè)定，本發(fā)明不作具體限定。
在另一種實施例中，上述設(shè)備還包括匯流箱；匯流箱對應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)具體為匯流箱的母線電壓及各支路的電壓、電流、輸出功率；
計算模塊2具體包括：
電流判斷單元，用于判斷每個支路的電流是否超出預(yù)設(shè)故障閾值，若是，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4；
電壓判斷單元，用于判斷母線電壓是否超出動態(tài)電壓閾值，若是，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4；
最大電流判斷單元，用于依據(jù)各個支路的電流計算最大電流值，判斷每個支路的電流是否達(dá)到最大電流值與第二預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4；
平均電流判斷單元，用于依據(jù)各個支路的電流計算電流平均值，判斷每個支路的電流是否達(dá)到電流平均值與第三預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4；
環(huán)境比值判斷單元，用于計算各個支路的電流與環(huán)境數(shù)據(jù)的比值是否達(dá)到預(yù)設(shè)告警系數(shù)閾值，若達(dá)到，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4；
第二恒定判斷單元，用于判斷自當(dāng)前時刻之前的第三預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的匯流箱的母線電壓及各個支路的電壓、電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送匯流箱故障告警信號至告警模塊4。
其中，由于正常情況下，光伏電站一定包括逆變器和匯流箱兩種設(shè)備，因此，以上兩種實施例中的全部單元均包含的計算模塊2內(nèi)。另外，由于逆變器和匯流箱的設(shè)置位置情況，在需要對逆變器和匯流箱均進(jìn)行故障檢測時，優(yōu)選先處理逆變器，即先對逆變器的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析判斷操作，之后再對匯流箱進(jìn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，當(dāng)然，也可由計算模塊2內(nèi)的不同部分同時對逆變器的數(shù)據(jù)和匯流箱的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體采用哪種方式本發(fā)明不作具體限定。
并且，計算模塊2中，除比值計算單元與限電判斷單元和比值判斷單元、功率均值計算單元與均值判斷單元之間有先后順序關(guān)系外，其余各部分單元之間并不嚴(yán)格的先后順序限定，各個單元可并行進(jìn)行判斷，也可以串行順序進(jìn)行判斷，具體采用哪種方式，本發(fā)明不作特別限定。
另外，預(yù)設(shè)故障閾值、動態(tài)電壓閾值、第二預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)、第三預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)、預(yù)設(shè)告警系數(shù)閾值的具體數(shù)值本發(fā)明不作特別限定。
作為優(yōu)選地，該裝置還包括：
存儲模塊3，用于存儲計算模塊2確定的設(shè)備故障及故障發(fā)生時刻；
也可以理解為，存儲模塊3存儲的是計算模塊2的告警信號(攜帶有發(fā)生故障的設(shè)備信息)以及告警時刻。
告警模塊4還包括：
檢測單元，用于接收告警信號后，檢測存儲模塊3內(nèi)的存儲記錄，判斷當(dāng)前時刻之前的第四預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，存儲模塊3中是否存儲有與當(dāng)前接收到的告警信號攜帶的故障內(nèi)容相同的存儲記錄，若有，則進(jìn)行告警操作。
可以理解的是，光伏電站在工作中，可能由于某些特殊原因?qū)е略O(shè)備出現(xiàn)一瞬間的偶然故障，這種故障僅是短暫出現(xiàn)，并不需要進(jìn)行處理，為了避免這種情況干擾，造成不必要的告警操作，則需要對計算模塊2發(fā)出的告警進(jìn)行過濾處理。即，通過檢測單元將當(dāng)前接收到的告警信號與存儲模塊3存儲各個時刻接收到的故障內(nèi)容進(jìn)行比對，若在一段時間內(nèi)，例如2s內(nèi)，已經(jīng)接收過該告警信號，表明該段時間內(nèi)，該故障持續(xù)存在，則此時告警模塊4才進(jìn)行告警操作，由于偶然故障不可能持續(xù)存在一段時間，因此，通過上述檢測處理，能夠盡可能保證告警的準(zhǔn)確性。
需要注意的是，檢測單元在接收限電告警信號時可不進(jìn)行上述檢測，即只要接收到的是限電告警信號，則直接進(jìn)行告警操作。
另外，不同設(shè)備以及不同故障的告警操作可以相同也可以不同，本發(fā)明對具體采用哪種告警操作方式不作具體限定。
為方便理解，以下為本發(fā)明的一種具體工作流程的簡單介紹：
步驟s1：采集光伏電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)；
步驟s2：限電判斷單元判斷是否處于限電狀態(tài)，若是，進(jìn)行限電告警；否則，進(jìn)入步驟s3；
步驟s3：判斷逆變器的功率比值是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)告警閾值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s4；
步驟s4：計算并判斷當(dāng)前采集的輸出功率是否達(dá)到平均值與第一預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s5；
步驟s5：判斷自當(dāng)前時刻之前的第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的逆變器的電壓和電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；若是，進(jìn)入步驟s6；
步驟s6：判斷匯流箱每個支路的電流是否超出預(yù)設(shè)故障閾值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s7；
步驟s7：判斷匯流箱母線電壓是否超出動態(tài)電壓閾值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s8；
步驟s8：依據(jù)匯流箱各個支路的電流計算最大電流值，判斷每個支路的電流是否達(dá)到最大電流值與第二預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s9；
步驟s9：依據(jù)匯流箱各個支路的電流計算電流平均值，判斷每個支路的電流是否達(dá)到電流平均值與第三預(yù)設(shè)動態(tài)系數(shù)的差值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s10；
步驟s10：計算匯流箱各個支路的電流與環(huán)境數(shù)據(jù)的比值是否達(dá)到預(yù)設(shè)告警系數(shù)閾值，若是，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；否則，進(jìn)入步驟s11；
步驟s11：判斷自當(dāng)前時刻之前的第三預(yù)設(shè)時間段內(nèi)采集的匯流箱的母線電壓及各個支路的電壓、電流是否一直處于恒定狀態(tài)，若否，發(fā)送告警信號并進(jìn)入步驟s12；
步驟s12：依據(jù)存儲模塊3內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)對當(dāng)前接收的告警信號的內(nèi)容進(jìn)行檢測，若檢測到當(dāng)前時刻之前的第四預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，存儲有相同的存儲記錄，則進(jìn)行告警操作。
當(dāng)然，本發(fā)明中的設(shè)備還可包括光伏電站內(nèi)的其他設(shè)備，具體的運(yùn)行數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)備的類型進(jìn)行采集，本發(fā)明對此不作具體限定。
本發(fā)明提供了一種用于光伏電站的設(shè)備監(jiān)測裝置，包括采集光伏電站內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)的采集模塊、計算模塊和告警模塊，計算模塊用于根據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算判斷，檢測光伏電站內(nèi)的設(shè)備是否出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障，則發(fā)送告警信號至告警模塊進(jìn)行告警操作。可見，本發(fā)明中對光伏電站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行檢測的過程由裝置自動進(jìn)行，不需要工作人員人工查看計算采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)，工作效率高，工作量小，且相比人工巡查的方式，告警及時且準(zhǔn)確性高。
需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。