本技術(shù)涉及可再生能源，特別是涉及一種分布式光伏電站智能運(yùn)維系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、分布式光伏電站為在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)，由于占地面積小、輸送距離近、投資小、建設(shè)周期短、可靠性高等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。

2、相關(guān)技術(shù)通過(guò)人工運(yùn)維分布式光伏電站，由于分布式光伏電站分布在廣闊的地理區(qū)域內(nèi)，人工運(yùn)維不僅耗時(shí)耗力，而且在偏遠(yuǎn)或難以到達(dá)的區(qū)域，人力成本高昂。此外，分布式光伏電站的各設(shè)備型號(hào)眾多，增大了分布式光伏電站數(shù)據(jù)接入運(yùn)維系統(tǒng)的難度。

3、鑒于此，降低分布式光伏電站數(shù)據(jù)接入運(yùn)維系統(tǒng)的難度，提升分布式光伏電站的運(yùn)維效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

4、需要說(shuō)明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本技術(shù)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種分布式光伏電站智能運(yùn)維系統(tǒng)，有效降低分布式光伏電站數(shù)據(jù)接入運(yùn)維系統(tǒng)的難度，提升分布式光伏電站的運(yùn)維效率。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提供以下技術(shù)方案：

3、本技術(shù)提供了一種分布式光伏電站智能運(yùn)維系統(tǒng)，包括部署在各分布式光伏站點(diǎn)的數(shù)采設(shè)備及云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心，所述數(shù)采設(shè)備與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信；

4、所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心向各數(shù)采設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換配置信息；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換配置信息至少包括數(shù)采設(shè)備和與之相連的各設(shè)備之間的通信協(xié)議類型、采集數(shù)據(jù)點(diǎn)位配置信息；

5、所述數(shù)采設(shè)備通過(guò)讀取所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換配置信息中的采集數(shù)據(jù)點(diǎn)位配置信息，自動(dòng)采集相應(yīng)位置處的目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)，并基于相應(yīng)通信協(xié)議類型將目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸協(xié)議的目標(biāo)數(shù)據(jù)，將所述目標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心。

6、示例性的，各分布式光伏站點(diǎn)包括至少一個(gè)光伏組件，所述光伏組件并聯(lián)連接關(guān)斷器；

7、所述關(guān)斷器內(nèi)置數(shù)據(jù)采集組件和通訊組件，所述數(shù)據(jù)采集組件用于采集相應(yīng)光伏組件的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將所述運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)所述通訊組件發(fā)送至所屬分布式光伏站點(diǎn)的數(shù)采設(shè)備。

8、示例性的，各分布式光伏站點(diǎn)包括與各光伏組件相連的組串式光伏逆變器，所述組串式光伏逆變器與所屬分布式光伏站點(diǎn)的數(shù)采設(shè)備相連；

9、所述組串式光伏逆變器，用于將各光伏組串產(chǎn)生的直流電進(jìn)行最大功率峰值跟蹤和逆變，并在轉(zhuǎn)換為交流電后并入電網(wǎng)。

10、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的設(shè)備管理模塊，用于對(duì)分布式光伏電站的各設(shè)備、固件版本、控制指令進(jìn)行管理；

11、所述設(shè)備管理模塊包括設(shè)備管理界面，所述設(shè)備管理界面的菜單欄至少包括電站數(shù)據(jù)配置選項(xiàng)、設(shè)備管理選項(xiàng)、固件版本管理選項(xiàng)及控制指令配置選項(xiàng)；所述控制指令配置選項(xiàng)包括單一指令下發(fā)選項(xiàng)和批量指令下發(fā)選項(xiàng)。

12、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的系統(tǒng)管理模塊，用于為用戶設(shè)置操作權(quán)限，在用戶執(zhí)行目標(biāo)操作時(shí)檢測(cè)用戶權(quán)限，并當(dāng)確定用戶為未授權(quán)用戶時(shí)，通過(guò)隱藏或禁用目標(biāo)按鈕以防止未授權(quán)用戶執(zhí)行目標(biāo)操作。

13、示例性的，還包括安裝至客戶端的運(yùn)維應(yīng)用程序，所述客戶端與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信；

14、所述運(yùn)維應(yīng)用程序，用于為用戶提供查詢各分布式光伏站點(diǎn)狀態(tài)、接收?qǐng)?bào)警信息、執(zhí)行遠(yuǎn)程控制操作以及規(guī)劃無(wú)人機(jī)運(yùn)維路線的用戶界面。

15、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的實(shí)時(shí)監(jiān)視模塊；

16、所述實(shí)時(shí)監(jiān)視模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控分布式光伏電站及其各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并當(dāng)檢測(cè)到分布式光伏電站發(fā)生故障時(shí)，向所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心發(fā)送故障提示信息。

17、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的運(yùn)維模塊；

18、所述運(yùn)維模塊包括運(yùn)維管理頁(yè)面，所述運(yùn)維管理頁(yè)面包括功能導(dǎo)航欄及控制導(dǎo)航欄；所述功能導(dǎo)航欄包括工單管理選項(xiàng)、維保記錄選項(xiàng)、故障錄波選項(xiàng)及sim卡充值選項(xiàng)，所述控制導(dǎo)航欄包括關(guān)斷指令下發(fā)選項(xiàng)、軟件遠(yuǎn)程升級(jí)及配置選項(xiàng)；

19、其中，所述工單管理選項(xiàng)包括逆變器工作參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)整選項(xiàng)、清洗維護(hù)計(jì)劃選項(xiàng)和運(yùn)維工單下發(fā)選項(xiàng)；所述關(guān)斷指令下發(fā)選項(xiàng)，用于向相應(yīng)光伏組件的關(guān)斷器下發(fā)關(guān)斷指令，以在異常情況下關(guān)斷支路級(jí)和方陣級(jí)的光伏組件。

20、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)；所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的智能診斷分析模塊；

21、其中，所述智能診斷分析模塊，用于根據(jù)電流-電壓曲線數(shù)據(jù)診斷分布式光伏電站是否存在故障，同時(shí)將故障診斷結(jié)果發(fā)送至所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心，并通過(guò)對(duì)各組串發(fā)電量進(jìn)行不同時(shí)間維度對(duì)比分析確定是否存在異常組串，根據(jù)異常組串檢測(cè)結(jié)果生成預(yù)警信息。

22、示例性的，所述根據(jù)電流-電壓曲線數(shù)據(jù)診斷分布式光伏電站是否存在故障，包括：

23、基于分布式光伏電站架構(gòu)，構(gòu)建與待識(shí)別故障類型相對(duì)應(yīng)的硬件理論模型；

24、根據(jù)所述待識(shí)別故障類型構(gòu)建包含正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)下的電流-電壓曲線數(shù)據(jù)的故障樣本數(shù)據(jù)集；所述故障樣本數(shù)據(jù)集的故障狀態(tài)下的電流-電壓曲線數(shù)據(jù)包括故障位置標(biāo)簽；

25、利用所述故障樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練硬件理論模型，得到故障識(shí)別模型；

26、將當(dāng)前電流-電壓曲線數(shù)據(jù)輸入至所述故障識(shí)別模型，根據(jù)所述故障識(shí)別模型輸出結(jié)果確定是否存在故障及故障位置信息。

27、示例性的，所述根據(jù)電流-電壓曲線數(shù)據(jù)診斷分布式光伏電站是否存在故障，包括：

28、基于太陽(yáng)能電池的等效電路模型，構(gòu)建包含電池板串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的支路開路模型；

29、獲取支路開路模型處于正常工作狀態(tài)和開路狀態(tài)下的電流-電壓曲線數(shù)據(jù)，通過(guò)提取各電流-電壓曲線數(shù)據(jù)的開路電壓特征和短路電流特征，確定各電流-電壓曲線數(shù)據(jù)的斜率變化情況以及位于目標(biāo)電壓時(shí)的斜率變換情況，以構(gòu)建支路開路樣本數(shù)據(jù)集；所述目標(biāo)電壓基于開路電壓與預(yù)設(shè)波動(dòng)值確定，所述故障樣本數(shù)據(jù)集中的處于開路狀態(tài)下的電流-電壓曲線數(shù)據(jù)包括處于開路狀態(tài)的支路所在的方陣號(hào)及支路號(hào)，作為故障位置標(biāo)簽；

30、利用所述故障樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練支路開路模型，得到支路開路模型識(shí)別模型；

31、將當(dāng)前電流-電壓曲線數(shù)據(jù)輸入至所述支路開路模型識(shí)別模型，根據(jù)所述支路開路模型識(shí)別模型輸出結(jié)果確定是否存在支路故障以及處于開路狀態(tài)的目標(biāo)支路所在的目標(biāo)方陣號(hào)及目標(biāo)支路號(hào)。

32、示例性的，所述通過(guò)對(duì)各組串發(fā)電量進(jìn)行不同時(shí)間維度對(duì)比分析確定是否存在異常組串，包括：

33、從所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心獲取歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)，將將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)按照組串進(jìn)行分組，得到各組對(duì)應(yīng)的歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)；

34、分別計(jì)算各組在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的平均發(fā)電量和標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)所述平均發(fā)電量和所述標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算相應(yīng)的離散率；

35、根據(jù)各分布式光伏電站內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)組串的離散率確定離散率閾值，并根據(jù)所述離散率閾值與各組串的離散率之間的關(guān)系確定是否存在異常組串。

36、示例性的，所述根據(jù)異常組串檢測(cè)結(jié)果生成預(yù)警信息，包括：

37、若當(dāng)前組串的離散率大于所述離散率閾值，則調(diào)用趨勢(shì)分析方法確定所述當(dāng)前組串的發(fā)電量隨時(shí)間變化趨勢(shì)信息；

38、根據(jù)所述當(dāng)前組串的離散率與所述離散率閾值的差值，確定所述當(dāng)前組串異常程度級(jí)別；

39、根據(jù)所述當(dāng)前組串的發(fā)電量隨時(shí)間變化趨勢(shì)信息及對(duì)應(yīng)的異常程序級(jí)別生成預(yù)警信息。

40、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的無(wú)人機(jī)巡檢模塊；

41、所述無(wú)人機(jī)巡檢模塊，用于基于所述智能診斷分析模塊向所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心反饋的故障位置信息，自動(dòng)生成無(wú)人機(jī)巡檢路徑，將所述無(wú)人機(jī)巡檢路徑發(fā)送至無(wú)人機(jī)，并將所述無(wú)人機(jī)采集的巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心。

42、示例性的，還包括運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)，所述運(yùn)維應(yīng)用系統(tǒng)包括與所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信的視覺診斷模塊；

43、所述視覺診斷模塊，用于當(dāng)接收到所述云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)和故障位置信息，調(diào)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)所述巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)中存在故障的支路的各光伏組件進(jìn)行分析，確定異常光伏組件位置。

44、示例性的，所述巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)為彩色巡檢圖像，所述調(diào)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)所述巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)中存在故障的支路的各光伏組件進(jìn)行分析，包括：

45、將所述彩色巡檢圖像轉(zhuǎn)換為初始灰度巡檢圖像，并去除所述初始灰度巡檢圖像的噪聲，同時(shí)進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到灰度巡檢圖像；

46、調(diào)用邊緣檢測(cè)算法提取所述灰度巡檢圖像中的光伏組件結(jié)構(gòu)特征，并分析所述光伏組件特征的紋理特征和顏色分布數(shù)據(jù)，得到光伏組件特征；

47、將所述光伏組件特征輸入至預(yù)先構(gòu)建的組件缺陷識(shí)別與定位模型，得到標(biāo)注缺陷位置和缺陷類型的輸出結(jié)果；

48、其中，所述組件缺陷識(shí)別與定位模型為利用光伏組件缺陷樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所得，以使所述組件缺陷識(shí)別與定位模型具有識(shí)別光伏組件缺陷類型和定位缺陷所在位置的學(xué)習(xí)能力；所述光伏組件缺陷樣本數(shù)據(jù)集包括多張光伏組件圖像，各光伏組件圖像具有缺陷類型標(biāo)簽和缺陷位置標(biāo)簽。

49、本技術(shù)提供的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，利用云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心收集分布式光伏電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式光伏電站的數(shù)據(jù)的快速高效分析，便于運(yùn)維人員直觀了解分布式光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)，降低分布式光伏電站的運(yùn)維難度，有效提升分布式光伏電站的運(yùn)維效率。采用數(shù)采設(shè)備兼容分布式光伏電站的各設(shè)備之間的協(xié)議差異性，能夠解決分布式光伏電站各設(shè)備型號(hào)眾多導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理難度高且效率低的問(wèn)題，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基于物聯(lián)網(wǎng)的mqtt協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一上送，有效提升分布式光伏電站的各設(shè)備的數(shù)據(jù)上云效率，降低分布式光伏電站數(shù)據(jù)接入運(yùn)維系統(tǒng)的難度，有效提升分布式光伏電站的運(yùn)維效率。

50、上面已提及的技術(shù)特征、下面將要提及的技術(shù)特征以及單獨(dú)地在附圖中顯示的技術(shù)特征可以任意地相互組合，只要被組合的技術(shù)特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征組合都是在本技術(shù)中明確地記載的技術(shù)內(nèi)容。在同一個(gè)語(yǔ)句中包含的多個(gè)分特征之中的任一個(gè)分特征可以獨(dú)立地被應(yīng)用，而不必一定與其他分特征一起被應(yīng)用。

51、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本技術(shù)。