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专利号: 2023116419211
申请人: 北京丰诚科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-06-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光伏发电系统,其特征在于:包括运行收集模块、外部环境模块、定位模块、校验模块、数据处理模块、运行评估模块和反馈执行模块;

所述运行收集模块通过在光伏电池内部设置的电流传感器组,获取光伏电池的运行参数,组成运行数据组;

所述外部环境模块通过在光伏电池外部设置的环境传感器组,获取实时环境数据,组成实时环境数据组;

所述定位模块对采集的光伏电池进行标记,以及记录检测的相关数据和光伏电池位置信息,组成定位数据集;

所述校验模块对运行数据组和实时环境数据组进行校验和预处理,形成第一数据集和第二数据集;

所述数据处理模块对第一数据集和第二数据集进行建立电池超速运行模型,进行预测和计算,获取:运行异常指数Yxzs;

所述运行异常指数Yxzs通过以下公式获取:

Yxzs=[(A*Yxxs)+(B*Hjxs)]+C;

式中,Yxxs表示光伏电池运行系数,Hjxs表示外部环境系数,A和B分别表示光伏电池运行系数Yxxs和外部环境系数Hjxs的比例系数,C表示第一修正常数;

所述光伏电池运行系数Yxxs通过第一数据集计算获取,并与预设的光伏电池阈值G进行对比,获取光伏电池运行评估方案;

所述光伏电池运行系数Yxxs通过以下公式获取:

式中,通过实时电流值Dlz进行对数运算,对实时电压值Dyz、实时电荷值Dhz、输出功率值Glz和光伏温度值Gfwd进行开方运算,获取对光伏电池运行时波动的表现值:光伏电池运行系数Yxxs,F表示第二修正常数;

同时,与预设的光伏电池阈值G进行对比,获取光伏电池运行评估方案:光伏电池运行系数Yxxs<光伏电池阈值G,光伏电池运行信息无异常;

光伏电池运行系数Yxxs≥光伏电池阈值G,光伏电池运行信息异常,包括实时电流值Dlz、实时电压值Dyz、实时电荷值Dhz、输出功率值Glz和光伏温度值Gfwd存在异常数值,且当光伏电池运行系数Yxxs≥光伏电池阈值G两倍时,携带光伏电池运行异常信息进行触发反馈通知;

所述外部环境系数Hjxs通过第二数据集计算获取,并与预设的环境阈值H进行对比,获取环境评估方案;

所述外部环境系数Hjxs通过以下公式获取:

式中,通过环境温度值Hjwd和环境湿度值Hjsd进行立方根运算,对环境大气压值Hjqy进行对数运算,对太阳辐射值Tyfs和环境风速值Hjfs进行计算,获取对光伏电池的运行状态造成的环境信息影响值:外部环境系数Hjxs,H表示第三修正常数;

同时,与预设的环境阈值H进行对比,获取环境评估方案:

外部环境系数Hjxs<环境阈值H,光伏电池外部环境信息无异常;

外部环境系数Hjxs≥环境阈值H,光伏电池外部环境信息异常,包括:环境温度值Hjwd、环境湿度值Hjsd、环境风速值Hjfs、环境大气压值Hjqy和太阳辐射值Tyfs,且当外部环境系数Hjxs≥环境阈值H两倍时,携带光伏电池外部环境异常信息触发反馈通知;

所述运行评估模块通过系统预设的运行异常阈值Y与所述运行异常指数Yxzs进行匹配,获取异常等级措施响应方案;

所述反馈执行模块对异常等级措施响应方案内容,进行具体执行,同时与定位数据集进行集成,形成反馈通知。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述运行收集模块包括运行监测单元和运行传输单元;

所述运行监测单元通过在光伏电池内部设置的电流传感器组,包括:电流传感器、温度传感器、电压传感器、功率传感器、光照传感器和电荷状态传感器,进行采集光伏电池的相关运行信息,组成运行数据组;

所述运行传输单元对采集的运行数据组进行传输,包括以太网、无线网、内部软件传输和蓝牙传输。

3.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述外部环境模块包括环境监测单元和环境通信单元;

所述环境监测单元通过在光伏电池外部设置的环境传感器组,包括:温度传感器、风速传感器、湿度传感器和气压传感器,进行采集光伏电池区域的实时环境相关信息,组成实时环境数据组;

所述环境通信单元对采集的实时环境数据组进行传输,包括以太网、无线网、内部软件传输和蓝牙传输。

4.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述定位模块包括标记单元和记录单元;

所述标记单元对光伏电池阵列中的多个光伏电池进行标记,包括光伏电池的行、列和组相关信息,组成光伏电池唯一坐标信息;

所述记录单元对进行检测中的光伏电池进行记录,包括检验结果、预处理操作、运行参数、环境参数、评估方案和反馈信息,组成光伏电池记录信息;

定位数据组包括:光伏电池唯一坐标信息和光伏电池记录信息。

5.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述校验模块包括检验单元和预处理单元;

所述检验单元对运行数据组和实时环境数据组进行校验,包括检测异常值、数据缺失或不完整的数据值,并进行平均化、剔除和补充操作;

所述预处理单元对检验后的运行数据组和实时环境数据组进行归一化处理,使其处于同一量纲下,形成第一数据集和第二数据集;

第一数据集包括:实时电流值Dlz、实时电压值Dyz、实时电荷值Dhz、输出功率值Glz和光伏温度值Gfwd;

第二数据集包括:环境温度值Hjwd、环境湿度值Hjsd、环境风速值Hjfs、环境大气压值Hjqy和太阳辐射值Tyfs。

6.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述数据处理模块包括建模单元和计算单元;

所述建模单元通过多项式回归模型对第一数据集和第二数据集进行建立电池超速运行模型,并对模型参数进行周期性增加,具体为:一周期增加模型参数的50%数值,进行训练,进而记录发生异常时的电池超速运行模型数据;

所述计算单元对第一数据集和第二数据集进行第一次计算,获取:光伏电池运行系数Yxxs和外部环境系数Hjxs,再进行第二次计算,获取:运行异常指数Yxzs。

7.根据权利要求4所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述运行评估模块包括存储单元和匹配单元;

所述存储单元用于相关方案、相关阈值和相关通知信息,相关方案包括:存储光伏电池运行评估方案、环境评估方案和异常等级措施响应方案,相关阈值包括:光伏电池阈值G、环境阈值H和运行异常阈值Y,通知信息包括:紧急通知人、紧急通知部门和通知方式;

所述匹配单元通过预设的运行异常阈值Y与运行异常指数Yxzs进行匹配,获取异常等级措施响应方案:运行异常指数Yxzs<运行异常阈值Y,光伏电池运行状态信息或者光伏电池运行区域环境信息无异常;

运行异常指数Yxzs≥运行异常阈值Y,光伏电池运行状态或光伏电池运行区域环境信息异常,对相关处理人员进行通知,以及提供相关异常信息的记录和异常信息的处理建议,并集成光伏电池运行评估方案和环境评估方案的内容。

8.根据权利要求7所述的一种光伏发电系统,其特征在于:所述反馈执行模块包括控制单元和通知单元;

所述控制单元根据异常等级措施响应方案的内容和定位数据组内容,进行具体执行,包括调整电池运行参数、启动备用系统和发送警报通知;

所述通知单元根据异常等级措施响应方案的内容并集成定位数据组内容,通过预设通知方式,包括:短信、录音广播、内部软件通信和电子邮件,进行通知相关人员和部门。