[发明专利]基于云平台的光伏电站远程大数据分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏领域，具体涉及基于云平台的光伏电站远程大数据分析系统。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的决定性因素，人类的一切活动都需要以能源作为动力来源。20世纪以前，人类使用的能源只要由煤炭、石油和天然气等化石能源提供，而这些能源都是不可再生的且面临着枯竭的危险。进入21世纪，随着人口的不断增长和经济的发展，人类对能源的需求不断加大，能源危机愈演愈烈。同时，在化石燃料的使用过程中，会排放大量的污染物和温室气体，严重的破坏生态环境，威胁人类自身的生存。在这种背景下，开发、利用并推广绿色、高效的新能源，如风能、太阳能、核能等，成为了人类的必然选择。

太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点，受到世界各国的高度重视，但是太阳能光伏发电设备的造价较高，为了使太阳能光伏发电设备的效率达到最大，迫切需要监控设备对发电设备周围的外界环境数据、发电设备自身的工作状态进行全面的、实时的监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是无法全面的、实时的监控发电设备的工作状态，目的在于提供基于云平台的光伏电站远程大数据分析系统，全面监控发电设备各个数据的变化，使发电设备的输出功率保持较高水平。

本发明通过下述技术方案实现：

基于云平台的光伏电站远程大数据分析系统，包括光伏发电系统，所述光伏发电系统包括依次连接的聚光光伏发电单元、汇流箱、直流配电柜、光伏控制器、蓄电池，所述光伏控制器还依次连接有逆变器、直流负载；还包括数据监测系统，所述数据监测系统包括用于检测光伏发电系统周边自然环境数据的日照强度采集器、风速风向监控仪、环境温度检测仪、图像监控装置、太阳跟踪偏差检测仪，还包括检测光伏发电系统内部功能块工作状态的组件温度监测仪、电能数据监控装置以及故障报警装置；所述数据监测系统采集到的所有数据均传输至数据管理子系统，数据管理子系统经过简单处理传输至上位机。

聚光光伏发电单元主要由菲涅尔透镜和聚光太阳能电池构成，通过菲涅尔透镜对光照射到组件上表面的太阳光进行收集，将普通太阳光聚光到一定倍数后照射到聚光太阳能电池是上，然后利用聚光太阳能电池将光能转换为电能；汇流箱主要是减少电池阵列与光伏逆变器之间的连线，对产生的电能进行一级汇流，同时具有防雷、防反接的功能，直流配电柜对直流电能进行二级汇流；光伏控制器对蓄电池的充、放电进行智能控制的作用；蓄电池是将聚光组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上或者负载需求大于聚光组件所产生的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，是太阳能光伏系统的储能部件；逆变器在太阳能光伏系统中，聚光组件转化产生的电能是直流电，如果含有交流负载或者需要将电能并入公共电网，那么就要使用逆变器将聚光组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为交流电。日照强度采集器检测日照强度的数据变化，通过统计学，可以分析出日照强度在一天、一个月、一季度、一年内的光照强度分布规律，根据日照强度的分布规律可以调整发电系统的检修时间等其他业务安排；风速风向监控仪通过采集风速风向可以预测天气变化，针对突入起来的极端天气可以提前做一定的预防工作；环境温度检测仪可以监测环境温度对于光伏电站的能量转换效率的影响，也可以间接得到一天、一个月、一季度、一年内的温度变化，根据温度的分布规律可以调整发电系统的检修时间等其他业务安排；图像监控装置通过摄像头监控现场，可以预防人为性的设备损坏；太阳跟踪偏差检测仪时刻监测太阳与聚光光伏发电单元之间的角度变化，及时调整聚光光伏发电单元的角度位置，便于太阳光的照射强度最大。

进一步地，数据监测系统采用的通信方式是工业总线、公用电话线、互联网、无线远程通信中的一种或几种。工业总线包括RS485、PROFIBUS、CAN总线，这些方法的优点是可靠性高、通讯实时性高；无线远程通信包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、移动通信。

进一步地，太阳跟踪偏差检测仪采用四象限光电传感器。四象限光电传感器是用集成电路光刻技术将一块特性非常均匀的圆形或者方形光电池用十字沟道划分为4个面积相等、形状相同、位置对称的区域，十字沟道中心与光电池中心重合，并且四个区域具有相同的光电特性，当四象限光电传感器收到照射时，四个象限会输出与各自受光面积成比例的电流信号。

进一步地，风速风向监控仪采用三杯式风速传感器。

进一步地，日照强度采集器采用辐照传感器。