[发明专利]一种基于物联网控制技术的光伏太阳能电站运维监测系统

权利要求书

1.一种基于物联网控制技术的光伏太阳能电站运维监测系统，其特征在于：包括传感器模块、无线自组网通信模块、核心控制模块、本地上位机模块和云平台；

所述传感器模块：用于采集光伏太阳能电站的运维数据，所述运维数据通过无线自组网通信模块传输至核心控制模块；

所述无线自组网通信模块：用于将N个传感器模块无线自组成网络；

所述核心控制模块：用于将运维数据传输至云平台和本地上位机模块，还用于执行云平台下发的控制命令；

所述本地上位机模块：用于显示运维数据，根据所述运维数据，参照主机从机功能码对应命令表，生成控制命令，并将控制命令下发至核心控制模块；

所述云平台：用于存储并分析运维数据，根据运维数据进行故障分析，生成故障预警信息；所述云平台包括存储模块和故障分析模块；

所述存储模块：用于存储并分析运维数据；

所述故障分析模块：用于根据运维数据进行故障分析，并生成故障预警信息；所述故障分析模块包括评价集因素集确定模块、权重确定模块、模糊评价矩阵确定模块、评价等级输出模块和故障预警模块；

所述评价集因素集确定模块：用于确定评价集因素集，所述评价集因素集包括评价集和对应的评价因素，所述评价集包括气象环境异常预警u₂和电池板发热预警u₁；所述电池板发热预警对应的评价因素包括板温u₁₁、工作电流u₁₂和工作电压u₁₃；所述气象环境异常预警对应的评价因素包括环境温湿度u₂₁和环境光照度u₂₂；

所述权重确定模块：用于确定各评价因素的权重；评价集权重采用层次分析法作为权重确定方法，在评价因素只有2个的情况下，能够保证评价集u₁和u₂之间的联系；

评价因素u₁₁、u₁₂、u₁₃、u₂₁、u₂₂使用熵值法进行权重分配，步骤如下：

数据标准化处理：

将上述5个评价因素分别用符号X_n(n＝1,…,5)表示，将5个评价因素X₁,X₂…X_n，n＝1,…,5各取200个数据样本,其中X_i＝{x_i1,x_i2,…,x_im}，m＝1,…,200，则归一化故障因子

计算归一化故障因子所占比重：

其中p_ij＝0,则定义为

计算5个评价因素的故障熵值：

计算每个评价因素的故障熵冗余度：

d_j＝1-E_j

计算每个评价因素的权重：

所述模糊评价矩阵确定模块：用于确定模糊评价矩阵：包括计算隶属度函数输入值、计算各评价因素对应故障区域的标准值和模糊评价归一化矩阵；将5个评价因素中各200个样本数据通过BP神经网络进行预测，其中，每个因子的150个样本作为训练集，50个样本作为预测比对集，当预测误差低于5％时，取可信度较高的隶属度函数输入值作为x；根据光伏故障经验数据统计k个故障区域，得到各评价因素对应故障区域的标准值b_ij；通过高斯隶属度函数得到隶属度值r_ijk，经归一化得到模糊评价矩阵R_ij；

所述评价等级输出模块：用于设定故障阈值，通过模糊加权平均型模糊算子，输出模糊评价等级；根据模糊加权平均型模糊算子，分别计算

所述故障预警模块：用于生成故障预警信息；故障预警模块根据进行高层次综合评价从而输出太阳能电池板阵列的故障预警信息；当C大于设定的阈值，则需要通过Arduino MEGA微控制器向云平台下发关于故障排除的运维任务。