一種基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種監測方法，特別是一種基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國計算機技術和通信技術的迅猛發展，計算機監控技術應用于電力行業自 動化控制的可靠性越來越高，已實現了機組自動化由現場集中自動化控制到遠方自動化控 制的飛躍。遠方計算機監控（集控中心）目前在國內的電力行業在大力推廣，并且已成為 趨勢。但目前的集控中心主要存在以下缺點：目前電力行業的集控中心對發電機組的運行 狀態劃分不夠細致，其主要劃分為運行、停止和故障，該劃分不能精細化地對發電機組進行 管理監控，在發電機出現其他異常狀況時，不能及時進行處理，還需技術人員到現場逐步排 查，不僅效率低，而且勞動強度大。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的，是提供一種基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法。本發明 具有對光伏發電機組中的逆變器進行精細化管理及監控，提高工作效率，提光伏發電機組 的可利用率及降低勞動強度的特點。
[0004] 本發明是這樣實現的。一種基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法，硬件結 構包括現場側，現場側與集控中心側連接；所述的現場側包括遠動機，遠動機與通訊管理機 連接，通訊管理機與第一三層交換機連接，第一三層交換機與縱向加密裝置連接；所述的集 控中心側包括縱向解密裝置，縱向解密裝置與第二三層交換機連接，第二三層交換機的一 端與實時數據庫及控制服務器集群連接，另一端與系統監視終端連接；所述的實時數據庫 及控制服務器集群包括實時服務器，實時服務器旁設有應用服務器，應用服務器旁設有遠 控服務器；所述的實時服務器與磁盤陣列連接；所述的實時服務器，應用服務器和遠控服 務器均與第二三層交換機連接；所述的縱向加密裝置與縱向解密裝置連接。
[0005] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的應用服務器用于對 逆變器狀態進行劃分和逆變器的技術性能指標計算；所述的遠控服務器用于執行逆變器的 啟動、停止和復位命令；所述的遠動機用于采集逆變器參數。
[0006] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的逆變器狀態包括正 常運行、故障停機、自身限負荷、檢修停機、通訊中斷、待機、調度限負荷和調度停機八個狀 〇
[0007] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的逆變器的技術性能 指標包括遠動率，可利用率和能量利用率。
[0008] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的逆變器參數包括有 功功率、功率因素、機內溫度、A-B線電壓、B-C線電壓、C-A線電壓、A相電流、B相電流、C相 電流和發電量。
[0009] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的逆變器參數還包括 標桿逆變器平均功率，所述的標桿逆變器設為每光伏站前五臺逆變器。
[0010] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的逆變器狀態的判斷 公式如下，
[0011] 1)正常運行狀態：逆變器有功功率>5kW，且逆變器有功功率> =95 %標桿逆變器 平均功率；
[0012] 2)故障停機狀態：逆變器有功功率〈=OkW，且逆變器故障總測點狀態=故障狀 態；所述的逆變器故障總測點狀態包括故障狀態和無故障狀態；所述的故障狀態的值為1， 無故障狀態的值為〇;
[0013] 3)自身限負荷狀態：逆變器有功功率>5kW，且逆變器有功功率〈95%標桿逆變器 平均功率；
[0014] 4)檢修停機狀態：逆變器有功功率〈=OkW，且逆變器故障總測點狀態=無故障狀 態；
[0015] 5)通訊中斷狀態：通訊狀態測點狀態=無通訊狀態；所述的通訊狀態測點狀態包 括通訊狀態和無通訊狀態；所述的通訊狀態的值為〇,無通訊狀態的值為1 ;
[0016] 6)待機狀態：0kW〈逆變器有功功率〈=5kW;
[0017] 7)調度限負荷狀態：由于目前光伏場站不存在限電情況，現置為0,保留手動置位 功能；
[0018] 8)調度停機狀態：由于目前光伏場站不存在限電情況，現置為0,保留手動置位功 能。
[0019] 前述的基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法中，所述的遠動率和可利用率 以逆變器狀態持續時間進行計算，具體的計算公式為，所述的遠動率的計算公式如下：「00201
[0023] 其中T為統計時間，T=WWVWL;所述的T1 =正常運行時間，T2 = 故障停機時間，T3=自身限負荷時間，T4 =檢修停機時間，T5 =通訊中斷時間，T6 =待機時 間，T7 =調度限負荷時間，Ts =調度停機時間；
[0024] 所述的能量利用率計算公式如下：
[0025]
[0026] 與現有技術比較，本發明通過光伏電機組中的逆變器運行時的參數的采集，再經 過一系列判斷公式將逆變器的運行狀況細分為八個狀態，該八個狀態較原有的運行、停止 和故障三個狀態更準確地反應了逆變器的運行狀況，實現了對逆變器的精細化管理及監 控；本發明將通過對逆變器的運行狀態詳細劃分為八個狀態，并將該八個狀態實時的反映 在系統監視終端，技術人員可直觀快速地知曉逆變器的運行狀況，并可通過運行狀況快速 地進行逆變器故障處理（如復位、停止或通知檢修人員到場維修），不再需要仔細查詢相關 具體參數后才進行進一步動作，不僅提高了工作效率，還極大地減少了工作量及勞動強度。 由于提高了逆變器的故障處理效率，縮短了逆變器的停機時間，提高了逆變器的可利用率， 從而讓光伏電機組的發電效率有了進一步的提升。在未采用本發明時，一名操作員最多可 監測30臺逆變器；使用本發明后，一名操作員最多可監測150臺逆變器，其工作工作效率 提升5倍。本發明通過八個狀態的劃分，首次對提出了遠動率指標，該指標確切的統計了現 場逆變器對于集控中心可控時間的百分比，填補了集控中心對于現場管理的空缺；在未劃 分八個狀態，且未提出遠動率指標時，集控中心無法監測到逆變器的通訊中斷狀態時間，單 一地通過可利用率監測，無法對逆變器的運行情況做出準確判斷；在劃分八個狀態，且提出 遠動率指標后，通過遠動率，可考核逆變器的遠動狀態，精確測算出了逆變器的通訊中斷時 間，進一步實現了集控中心的的遠程精細化管理。本發明首次提出了能量利用率指標，從該 指標可清晰、直觀的展現現場逆變器對于太陽能資源的利用情況；在未提出能量利用率指 標前，只能通過人工查看光照強度及功率進行對比，以此來對太陽能的利用情況進行監測， 該監測方法查詢繁瑣，需要長時間在不同電腦前監測，在能量利用率指標提出后，通過確切 的數值即可展現太陽能資源利用情況，大大的提高了工作效率。本發明通過有針對性地采 集10余項逆變器的運行參數，并通過該10余項參數對逆變器狀態判斷后劃分為八個狀態， 取代傳統需采集100余項參數對逆變器進行監測的方法，極大的降低了服務器的計算負 擔，提升了系統的效率。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明的硬件結構示意圖。
[0028] 附圖標記為：1_現場側，2-集控中心側，3-遠動機，4-通訊管理機，5-第一三層交 換機，6-縱向加密裝置，7-縱向解密裝置，8-第二三層交換機，9-實時數據庫及控制服務器 集群，10-實時服務器，11-應用服務器，12-遠控服務器，13-磁盤陣列，14-系統監視終端。
【具體實施方式】
[0029] 實施例。一種基于八個狀態的光伏發電機組性能監測方法，硬件結構如圖1所示， 包括現場側1，現場側1與集控中心側2連接；所述的現場側1包括遠動機3,遠動機3與通 訊管理機4連接，通訊管理機4與第一三層交換機5連接，第一三層交換機5與縱向加密裝 置6連接；所述的集控中心側2包括縱向解密裝置7,縱向解密裝置7與第二三層交換機8 連接，第二三層交換機8的一端與實時數據庫及控制服務器集群9連接，另一端與系統監視 終端14連接；所述的實時數據庫及控制服務器集群9包括實時服務器10,實時服務器10旁 設有應用服務器11，應用服務器11旁設有遠控服務器12 ;所述的實時服務器10與磁盤陣 列13連接；所述的實時服務器10,應用服務器11和遠控服務器12均與第二三層交換機8 連接；所述的縱向加密裝置6與縱向解密裝置7連接。
[0030] 前述的應用服務器11用于對逆變器狀態進行劃分和逆變器的技術性能指標計 算；所述的遠控服務器12用于執行逆變器的啟動、停止和復位命令；所述的遠動機3用于 采集逆變器參數。
[0031] 前述的逆變器狀態包括正常運行、故障停機、自身限負荷、檢修停機、通訊中斷、待 機、調度限負荷和調度停機八個狀態。
[0032] 前述的逆變器的技術性能指標包括遠動率，可利用率和能量利用率。
[0033] 前述