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      一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法

      文檔序號(hào):6308894閱讀:238來(lái)源:國(guó)知局
      一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,是一種和電池板清洗機(jī)器人相配合的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,將清掃系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,光伏監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)采集到的清掃系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量進(jìn)行冗余分析,實(shí)現(xiàn)分時(shí)、分模塊、分區(qū)域的遠(yuǎn)程控制光伏電池板特定清掃操作的目的。本發(fā)明將清掃工作模塊化,能夠利用光伏監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)電量進(jìn)行電力調(diào)配,合理的使用光伏電站電能進(jìn)行光伏電池板的清掃工作,從而實(shí)現(xiàn)智能化的遠(yuǎn)程操作,大大降低了電池板清洗機(jī)器人的使用成本,有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。
      【專利說(shuō)明】一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于新能源控制【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002]近年來(lái),隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,在各國(guó)政府的政策指引下,綠色能源產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展,尤其是隨著具有清潔環(huán)保、無(wú)污染、可再生等優(yōu)點(diǎn)的光伏發(fā)電技術(shù)的日漸成熟,光伏發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。然而,雖然隨著光伏電池板制作技術(shù)的發(fā)展,其發(fā)電效率得到了很大的提高,但是由于光伏電池板都安裝在戶外,光伏電池板上很容易積累灰塵及臟物,嚴(yán)重影響其發(fā)電效率。
      [0003]為了有效提高光伏電池板的發(fā)電效率,國(guó)內(nèi)外的光伏發(fā)電企業(yè)及各個(gè)研宄機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)展了對(duì)光伏電池板清掃工作的研宄,目前已有無(wú)水清掃、電化學(xué)清掃、電池板清洗車、電池板清洗機(jī)器人等方法。無(wú)水清掃簡(jiǎn)單,但由于摩擦大,對(duì)電池板損害太大;電化學(xué)清掃成本太高,不適合大型光伏發(fā)電場(chǎng);電池板清洗車消耗大量人力資源;電池板清洗機(jī)器人清掃效果較好但投資較高。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明的目的是提供一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,使得光伏發(fā)電場(chǎng)中的冗余電量能夠得到充分的利用,從而降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
      [0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,包括如下步驟:
      [0006](I)光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)光伏電池板單元清潔系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集并統(tǒng)計(jì)分析出單個(gè)行程所需的電量,加權(quán)系數(shù)后建立清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù);
      [0007](2)對(duì)光伏電站發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析,建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)和階段電量數(shù)據(jù)庫(kù);
      [0008](3)根據(jù)清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)、電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)及階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)建立控制模型,根據(jù)電量的冗余多少及負(fù)荷用電情況,分時(shí)間段對(duì)清掃系統(tǒng)進(jìn)行單次或多次的總體行程控制或單模塊行程控制,進(jìn)行清掃作業(yè)。
      [0009]對(duì)光伏電站發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析是將已經(jīng)過(guò)去的設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的發(fā)電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)設(shè)定的預(yù)測(cè)時(shí)間的用電負(fù)荷情況計(jì)算出系統(tǒng)電量冗余,加權(quán)系數(shù)后建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù);根據(jù)已經(jīng)過(guò)去的設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的用電量以設(shè)定的間隔時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0010]所述清潔系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息包括噴水器位置、噴水器水壓、噴水器水量、清潔器位置、清潔器接觸壓、收集器位置、儲(chǔ)水器密封口、儲(chǔ)水器水位、密封器位置信息。
      [0011]設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間、設(shè)定的預(yù)測(cè)時(shí)間均為O?48小時(shí)。
      [0012]設(shè)定的間隔時(shí)間為兩小時(shí)。
      [0013]本發(fā)明清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法是一種和電池板清洗機(jī)器人相配合的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,將清掃系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,光伏監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)采集到的清掃系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量進(jìn)行冗余分析,實(shí)現(xiàn)分時(shí)、分模塊、分區(qū)域的遠(yuǎn)程控制光伏電池板特定清掃操作的目的。本發(fā)明將清掃工作模塊化,能夠利用光伏監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)電量進(jìn)行電力調(diào)配,合理的使用光伏電站冗余電能進(jìn)行光伏電池板的清掃工作,從而實(shí)現(xiàn)智能化的遠(yuǎn)程操作,大大降低了電池板清洗機(jī)器人的使用成本,有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。

      【專利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0014]圖1是光伏電池板清掃系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能控制示意圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0015]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
      [0016]如圖1所示為本發(fā)明光伏電池板清掃系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能控制示意圖,由圖可知,該方法所使用的裝置包括清掃系統(tǒng)和光伏電站監(jiān)控系統(tǒng),清掃系統(tǒng)至少包括噴水器、清潔器、收集器、儲(chǔ)水器、密封器;光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分:監(jiān)視部分和控制部分。光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視部分至少包括:系統(tǒng)電量監(jiān)視、噴水器位置監(jiān)視、噴水器水壓監(jiān)視、噴水器水量監(jiān)視、清潔器位置監(jiān)視、清潔器接觸壓監(jiān)視、收集器位置監(jiān)視、儲(chǔ)水器密封口監(jiān)視、儲(chǔ)水器水位監(jiān)視、密封器位置監(jiān)視。光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制部分至少包括:系統(tǒng)電量冗余分析、噴水器位置控制、噴水器水壓控制、噴水器水量控制、清潔器位置控制、清潔器接觸壓控制、收集器位置控制、儲(chǔ)水器密封口控制、儲(chǔ)水器水位控制、密封器位置控制。
      [0017]本發(fā)明的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,包括如下步驟:
      [0018](I)光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)光伏電池板單元清潔系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集并統(tǒng)計(jì)分析出單個(gè)行程所需的電量,加權(quán)系數(shù)后建立清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0019]以噴水器、清潔器、收集器、儲(chǔ)水器、密封器為數(shù)據(jù)收集對(duì)象,對(duì)光伏電池板進(jìn)行單元?jiǎng)澐?,光伏監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)單個(gè)單元的噴水器位置、噴水器水壓、噴水器水量、清潔器位置、清潔器接觸壓、收集器位置、儲(chǔ)水器密封口、儲(chǔ)水器水位、密封器位置等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并統(tǒng)計(jì)分析出單個(gè)行程所需的電量,加權(quán)系數(shù)后建立清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0020]以上清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)的單個(gè)行程所需的電量數(shù)據(jù)采用的是均值加權(quán)系數(shù)法,以噴水器位置為例,光伏監(jiān)控系統(tǒng)采集N次噴水器單次行程的電量(即噴水器從初始位置到最大行程再返回到初始位置期間所消耗的電量),將N次電量求均值后乘以加權(quán)系數(shù)Kl,得出的結(jié)果即為噴水器位置單個(gè)行程所需的電量,將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。其中,N取值越大單次行程所需電量統(tǒng)計(jì)越精確,加權(quán)系數(shù)Kl的取值是為了保證有富余的電量操控噴水器而設(shè)置的裕度系數(shù)。其他數(shù)據(jù)的采集同理。
      [0021]噴水器水壓?jiǎn)未涡谐痰碾娏渴侵笇娝魉畨河勺畹驮试S值調(diào)高至最高允許值所需的電量。噴水器水量單次行程的電量是指將噴水器水量由最低允許值調(diào)高至最高允許值所需的電量。
      [0022]清潔器位置單次行程的電量指清潔器從初始位置到最大行程再返回到初始位置期間所消耗的電量。清潔器接觸壓?jiǎn)未涡谐痰碾娏渴侵笇⑶鍧嵠鹘佑|壓由最低允許值調(diào)高至最高允許值所需的電量。
      [0023]收集器位置的單次行程的電量是指從初始位置到固定行程所消耗的電量。
      [0024]儲(chǔ)水器密封口單次行程的電量是指儲(chǔ)水器密封口從打開(kāi)到關(guān)閉過(guò)程所消耗的電量。儲(chǔ)水器水位單次行程的電量是指儲(chǔ)水器水位由最低允許值調(diào)高至最高允許值所需的電量。
      [0025]密封器位置單次行程的電量是指密封器由初始位置到固定行程所消耗的電量。
      [0026]將所有部件單次行程所需的電量相加后得到的即是清掃系統(tǒng)單次行程總電量,將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0027](2)對(duì)光伏電站發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析,建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)和階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0028]對(duì)系統(tǒng)發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析,將過(guò)去O?48小時(shí)發(fā)電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)未來(lái)O?48小時(shí)用電負(fù)荷情況計(jì)算出系統(tǒng)電量冗余,加權(quán)系數(shù)后建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù);根據(jù)過(guò)去O?48小時(shí)用電量以每?jī)尚r(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0029]電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)是以固定時(shí)刻為基準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)過(guò)去O?48小時(shí)發(fā)電情況,并根據(jù)用電負(fù)荷情況匯總未來(lái)O?48小時(shí)用電電量,以未來(lái)O?48總用電量減去過(guò)去O?48小時(shí)總發(fā)電量,得出的結(jié)果乘以加權(quán)系數(shù)K2后將結(jié)果存入冗余數(shù)據(jù)庫(kù),加權(quán)系數(shù)K2為電量冗余系數(shù),K2越小系統(tǒng)電量的冗余度越大。階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)則是以固定時(shí)刻后每?jī)尚r(shí)進(jìn)行冗余電量計(jì)算,計(jì)算后的電量數(shù)據(jù)存入階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      [0030](3)根據(jù)清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)、電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)及階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)建立控制模型,控制模型中有總體控制模型及模塊控制模型,根據(jù)電量的冗余多少及負(fù)荷用電情況,分時(shí)間段對(duì)清掃系統(tǒng)進(jìn)行單次或多次的總體行程控制或單模塊行程控制,進(jìn)行清掃作業(yè)。
      [0031]模塊控制模型是將清掃系統(tǒng)模塊化控制,包括噴水器位置控制、噴水器水壓控制、噴水器水量控制、清潔器位置控制、清潔器接觸壓控制、收集器位置控制、儲(chǔ)水器密封口控制、儲(chǔ)水器水位控制、密封器位置控制幾部分。
      [0032]以噴水器位置控制為例,具體控制方法是:在電量冗余系統(tǒng)庫(kù)或階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用冗余電量數(shù)據(jù),從清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用噴水器單次行程的電量數(shù)據(jù),如果冗余電量數(shù)據(jù)大于噴水器單次行程的電量數(shù)據(jù),則允許進(jìn)行噴水器操作行程一次,操作噴水器單次行程控制時(shí)需要采集噴水器位置信息,通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制噴水器從初始位置到最大行程再返回到初始位置,這樣就完成了對(duì)噴水器單次行程的控制。
      [0033]冗余電量數(shù)據(jù)是選擇使用電量冗余系統(tǒng)庫(kù)還是階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)取決于對(duì)操作時(shí)間的選擇,如果在未來(lái)O?48小時(shí)內(nèi)任意時(shí)間操作,選取調(diào)用電量冗余系統(tǒng)庫(kù)數(shù)據(jù),如果在未來(lái)O?48小時(shí)內(nèi)任意兩小時(shí)內(nèi)操作,選取調(diào)用階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。另外,控制程序中還有邏輯閉鎖,當(dāng)噴水器水壓低和水位低時(shí)禁止對(duì)噴水器進(jìn)行操作。如果想多次操控同一模塊,只需將上述邏輯控制設(shè)置為多次循環(huán)。其余模塊控制模型同理。
      [0034]總體控制模型是將清掃系統(tǒng)按區(qū)域進(jìn)行總體控制,首先將整個(gè)光伏電池板進(jìn)行區(qū)域劃分,一個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)總體控制模型,首先采集該區(qū)域清掃系統(tǒng)各部件位置信息,確認(rèn)其都在初始位置(如果有不在初始位置的部件先執(zhí)行單模塊控制),調(diào)用電量冗余數(shù)據(jù)及清掃系統(tǒng)單次行程總電量數(shù)據(jù),如果前者大于后者,則允許進(jìn)行一個(gè)總體控制。一個(gè)總體控制過(guò)程如下:打開(kāi)儲(chǔ)水器密封口一噴水器行程控制(自動(dòng)噴水)一清潔器行程控制一關(guān)閉儲(chǔ)水器密封口。根據(jù)冗余電量的多少,程序可以分區(qū)域進(jìn)行一個(gè)總體控制,也可以全區(qū)域多次進(jìn)行總體控制。分時(shí)總體控制方法同模塊控制相同。
      [0035]以上實(shí)施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想,如O?48小時(shí)發(fā)電情況、負(fù)荷情況等,這些參數(shù)可以人為選定,本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員,凡是依據(jù)本發(fā)明的思想,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng),設(shè)計(jì)出各種變形的模型、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng),均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)光伏電池板單元清潔系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集并統(tǒng)計(jì)分析出單個(gè)行程所需的電量,加權(quán)系數(shù)后建立清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù); (2)對(duì)光伏電站發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析,建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)和階段電量數(shù)據(jù)庫(kù); (3)根據(jù)清掃系統(tǒng)電量數(shù)據(jù)庫(kù)、電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù)及階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)建立控制模型,根據(jù)電量的冗余多少及負(fù)荷用電情況,分時(shí)間段對(duì)清掃系統(tǒng)進(jìn)行單次或多次的總體行程控制或單模塊行程控制,進(jìn)行清掃作業(yè)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,其特征在于:對(duì)光伏電站發(fā)電量及負(fù)荷情況進(jìn)行冗余分析是將已經(jīng)過(guò)去的設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的發(fā)電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)設(shè)定的預(yù)測(cè)時(shí)間的用電負(fù)荷情況計(jì)算出系統(tǒng)電量冗余,加權(quán)系數(shù)后建立電量冗余數(shù)據(jù)庫(kù);根據(jù)已經(jīng)過(guò)去的設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的用電量以設(shè)定的間隔時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立階段電量數(shù)據(jù)庫(kù)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,其特征在于:所述清潔系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息包括噴水器位置、噴水器水壓、噴水器水量、清潔器位置、清潔器接觸壓、收集器位置、儲(chǔ)水器密封口、儲(chǔ)水器水位、密封器位置信息。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,其特征在于:設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間、設(shè)定的預(yù)測(cè)時(shí)間均為O?48小時(shí)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的清掃光伏電池板的遠(yuǎn)程智能控制方法,其特征在于:設(shè)定的間隔時(shí)間為兩小時(shí)。
      【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104460603SQ201410632887
      【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
      【發(fā)明者】熊焰, 張項(xiàng)安, 吳雙惠, 孔波利, 蔣懷貞, 崔麗艷, 沈志廣, 李現(xiàn)偉, 王兆慶, 戚振偉, 丁釗, 李保德, 熊亮, 劉永華, 胡葉賓, 張鵬遠(yuǎn), 卜銀娜, 陳斌, 王四偉, 孫航飛, 周曉娟 申請(qǐng)人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
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