新能源场站监控系统及方法

技术领域

本发明涉及新能源监控的技术领域，尤其是涉及一种新能源场站监控系统及方法。

背景技术

目前新能源场站一般指光伏发电站或具有光伏发电能力的区域化设备，新能源场站具有占地面积大、分布广等特点，在进行电力传输和分配的时候通常都需要将生产的电力传输到总电站再进行分配传输。光伏发电站通常是通过光伏组件将太阳能转化为电能并进行存储，目前光伏技术还不是很成熟，成本相对比较高，需要花费大量人力去进行维护，很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：新能源场站由于其分布广且能源密度低，在进行电力存储和传输过程中会损失很多的电能，并且如遇到恶劣天气其发电效率低下，新能源场站长期工作也可能出现效率低下，甚至可能出现损耗大于产出的情况。

发明内容

为了避免新能源场站出现损耗大于产出的情况，本申请提供一种新能源场站监控系统及方法。

本申请提供的一种新能源场站监控方法采用如下的技术方案：

一种新能源场站监控方法，包括以下步骤：

一、检测每个新能源场站的当日发电量、当日发电时间曲线、当日日照强度和当日日照强度时间曲线；

二、通过当日发电量和当日日照强度计算每个新能源场站的当日发电量和日照强度的比值，选择当日发电时间曲线和当日日照强度时间曲线中相同时间的发电量和日照强度并做对比，获取不同时间的发电纸和日照强度的比值，并制作折线图；

三、取设定时间内的当日发电量和日照强度的比值和折线图计算平均值，获得平均单位日照强度发电效率和平均值折线图；

四、将平均单位日照强度发电效率和平均值折线图的每个点的数值做差，若差值的绝对值超过设定值则判断计算结果不准确，若差值的绝对值不超过设定值则判断计算结果准确，并进行下一步；

五、预估明天的日照强度并根据平均单位日照强度发电效率计算预估发电量，根据每个区域的预估发电量计算总预估发电量，将总预估发电量与设定需求电量进行比较，若总预估发电量超过设定需求电量，则按照预估发电量从低往高依次选出新能源场站，直至剩余的新能源场站的预估发电量接近设定需求电量；

六、计划明天停止被选出的新能源场站的工作并安排人员进行维护。

通过采用上述方案，将预计发电量最低的一部分新能源场站暂停工作，既能够给与工作人员充足的时间进行维护，给新能源场站适度的休息，同时还能够减少新能源场站的发电价值小于维护和消耗资源的价值的情况的发生，保证了新能源场站的发电量能够大于损耗。

优选的，步骤六还包括：

六a、检索被选出的新能源场站最近的维护记录，若最近的维护记录距离当前日期在设定范围内，则不进行维护。

通过采用上述方案，若该新能源场站近期有过维护，则不再进行维护，避免无意义劳动。

优选的，步骤五还包括：

五a、每个新能源场站根据平均单位日照强度发电效率和当地平均日照强度计算最低发电设定值，将预估发电量低于最低发电设定值的新能源场站停止工作，并重新计算总预估发电量。

通过采用上述方案，当新能源场站的发电量低于最低发电设定值时，其发电价值小于维护和消耗资源的价值，在检测到出现该情况的新能源场站后可以将该部分新能源场站暂时关闭。

优选的，还包括：

七、记录新能源场站的当天光照强度和当天发电量，并计算当天单位日照强度发电效率，将当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率进行对比，若当天单位日照强度发电效率低于平均单位日照强度发电效率，并且当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则判断该新能源场站出现故障。

通过采用上述方案，工作人员能够通过当天的光照强度和发电量计算获知该新能源场站是否出现故障，方便工作人员及时进行维护。

优选的，步骤四还包括：

四a、若判断计算结果不准确，则调用最距离该新能源场站最近的新能源场站的平均单位日照强度发电效率，将该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率进行对比，若该新能源场站的平均单位日照强度发电效率低于调用的平均单位日照强度发电效率，并且该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则判断该新能源场站出现故障。

通过采用上述方案，在判断计算结果不准确后，可以快速确定是否是新能源场站故障的原因。

另一方面，本申请提供的一种新能源场站监控系统采用如下的技术方案：

一种新能源场站监控系统，包括位于每个新能源场站的监控端和连接所有监控系统的总控端；

所述监控端包括发电量检测模块、日照强度检测模块和日照强度预测模块；

所述发电量检测模块检测新能源场站的发电量，发电量检测模块记录当日发电量和每个时间段的发电量，制作当日发电时间曲线，发电量检测模块将当日发电量和当日发电时间曲线发送给总控端；

所述日照强度检测模块检测新能源场站的日照强度，日照强度检测模块记录当日日照强度和每个时间段的日照强度，制作当日日照强度时间曲线，日照强度检测模块将当日日照强度和当日日照强度时间曲线发送给总控端；

所述日照强度预测模块根据明天天气数据预估新能源场站明天的日照强度，并将日照强度发送给总控端；

所述总控端包括数据存储模块、比值计算模块、平均值计算模块、预估模块和处理模块；

所述数据存储模块接收输入的信息并进行存储；

所述比值计算模块接收发电量检测模块发送的当日发电量和当日发电时间曲线以及日照强度检测模块发送的当日日照强度和当日日照强度时间曲线，比值计算模块通过当日发电量和当日日照强度计算当日发电量和日照强度的比值，并且选择当日发电时间曲线和当日日照强度时间曲线中相同时间的发电量和日照强度并做对比，获取不同时间的发电纸和日照强度的比值，将获得比值按照时间排列生成折线图，比值计算模块将当日发电量和日照强度的比值和折线图发送给数据存储模块进行存储；

所述平均值计算模块调用存储模块存储的同一新能源场站设定时间内的当日发电量和日照强度的比值和折线图，并根据当日发电量和日照强度的比值和折线图计算平均单位日照强度发电效率和平均值折线图，平均值计算模块将平均单位日照强度发电效率和平均值折线图的每个点的数值做差，并判断差值的绝对值是否超过设定值，若差值的绝对值不超过设定值则将平均单位日照强度发电效率发送给数据存储模块进行存储；

所述预估模块接收日照强度预测模块发送的日照强度并调用数据存储模块存储的平均单位日照强度发电效率，预估模块根据平均单位日照强度发电效率和预测的日照强度计算预估发电量，预估模块将所有的预估发电量相加获得总预估发电量，将总预估发电量与设定需求电量进行比较，若总预估发电量超过设定需求电量，则按照预估发电量从低往高依次选出新能源场站，直至剩余的新能源场站的预估发电量接近设定需求电量，预估模块将筛选出的新能源场站的代号发送给处理模块；

所述处理模块设置有维护区，处理模块接收输入的指令并根据指令将新能源场站的代号加入维护区。

通过采用上述方案，系统能够自动判断出预计发电量最低的新能源场站，用户可以通过查看维护区将预计发电量最低的一部分新能源场站暂停工作，既能够给与工作人员充足的时间进行维护，给新能源场站适度的休息，同时还能够减少新能源场站的发电价值小于维护和消耗资源的价值的情况的发生，保证了新能源场站的发电量能够大于损耗。

优选的，数据存储模块接收外界输入的维护记录并进行存储，处理模块还设置有停工区，处理模块在将新能源场站的代号加入维护区前，先检索数据存储模块中该新能源场站的代号对应的维护记录，若设定时间内存在维护记录，则将该新能源场站的代号加入停工区。

通过采用上述方案，系统自动判断新能源场站近期是否有维护，若该新能源场站近期有过维护，则不再进行维护，避免无意义劳动。

优选的，总控端还包括限值计算模块，所述限值计算模块调用数据存储模块存储的平均单位日照强度发电效率和日照强度，并根据调用的日照强度计算当地平均日照强度，限值计算模块根据平均单位日照强度发电效率和当地平均日照强度计算最低发电设定值，并将最低发电设定值发送给预估模块，预估模块将新能源场站的预估发电量与最低发电设定值进行比较，将预估发电量低于最低发电设定值的新能源场站的代码发送给处理模块。

通过采用上述方案，当新能源场站的发电量低于最低发电设定值时，其发电价值小于维护和消耗资源的价值，在检测到出现该情况的新能源场站后可以将该部分新能源场站暂时关闭。

优选的，总控端还包括故障判断模块，所述故障判断模块接收发电量检测模块发送的当日发电量和日照强度检测模块发送的当日日照强度，故障判断模块根据当日发电量和当日日照强度计算当天单位日照强度发电效率，并将当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率进行对比并做差，若当天单位日照强度发电效率低于平均单位日照强度发电效率，并且当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则输出该新能源场站的代码。

通过采用上述方案，工作人员能够通过当天的光照强度和发电量计算获知该新能源场站是否出现故障，方便工作人员及时进行维护。

优选的，所述数据存储模块存储有新能源场站分布图，平均值计算模块判断差值的绝对值超过设定值则调用数据存储模块存储的新能源场站分布图，查找距离该新能源场站最近的新能源场站，调用该新能源场站的平均单位日照强度发电效率，将该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率进行对比并做差，若该新能源场站的平均单位日照强度发电效率低于调用的平均单位日照强度发电效率，并且该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则输出该新能源场站的代码。

通过采用上述方案，系统在判断计算结果不准确后，可以快速确定是否是新能源场站故障的原因。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

系统能够自动判断出预计发电量最低的新能源场站，用户可以通过查看维护区将预计发电量最低的一部分新能源场站暂停工作，既能够给与工作人员充足的时间进行维护，给新能源场站适度的休息，同时还能够减少新能源场站的发电价值小于维护和消耗资源的价值的情况的发生，保证了新能源场站的发电量能够大于损耗。

附图说明

图1是本申请实施例新能源场站监控系统的整体结构系统框图；

图2是本申请实施例新能源场站监控系统的监控端和总控端的模块框图。

图中，1、监控端；11、发电量检测模块；12、日照强度检测模块；13、日照强度预测模块；2、总控端；21、数据存储模块；22、比值计算模块；23、平均值计算模块；24、预估模块；25、处理模块；26、限值计算模块；27、故障判断模块。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种新能源场站监控方法，具体步骤如下：

步骤一、检测每个新能源场站的当日发电量、当日发电时间曲线、当日日照强度和当日日照强度时间曲线。

步骤二、通过当日发电量和当日日照强度计算每个新能源场站的当日发电量和日照强度的比值，选择当日发电时间曲线和当日日照强度时间曲线中相同时间的发电量和日照强度并做对比，获取不同时间的发电纸和日照强度的比值，并制作折线图。

步骤三、取设定时间内的当日发电量和日照强度的比值和折线图计算平均值，获得平均单位日照强度发电效率和平均值折线图。

步骤四、将平均单位日照强度发电效率和平均值折线图的每个点的数值做差，若差值的绝对值超过设定值则判断计算结果不准确，若差值的绝对值不超过设定值则判断计算结果准确，并进行下一步。若判断计算结果不准确，则调用最距离该新能源场站最近的新能源场站的平均单位日照强度发电效率，将该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率进行对比，若该新能源场站的平均单位日照强度发电效率低于调用的平均单位日照强度发电效率，并且该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则判断该新能源场站出现故障。在判断计算结果不准确后，可以快速确定是否是新能源场站故障的原因。

步骤五、预估明天的日照强度并根据平均单位日照强度发电效率计算预估发电量，根据每个区域的预估发电量计算总预估发电量。每个新能源场站根据平均单位日照强度发电效率和当地平均日照强度计算最低发电设定值，将预估发电量低于最低发电设定值的新能源场站停止工作，并重新计算总预估发电量。将总预估发电量与设定需求电量进行比较，若总预估发电量超过设定需求电量，则按照预估发电量从低往高依次选出新能源场站，直至剩余的新能源场站的预估发电量接近设定需求电量。当新能源场站的发电量低于最低发电设定值时，其发电价值小于维护和消耗资源的价值，在检测到出现该情况的新能源场站后可以将该部分新能源场站暂时关闭。

步骤六、计划明天停止被选出的新能源场站的工作，并检索被选出的新能源场站最近的维护记录，若最近的维护记录距离当前日期不在设定范围内，则进行维护，若最近的维护记录距离当前日期在设定范围内，则不进行维护。若该新能源场站近期有过维护，则不再进行维护，避免无意义劳动。

步骤七、记录新能源场站的当天光照强度和当天发电量，并计算当天单位日照强度发电效率，将当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率进行对比，若当天单位日照强度发电效率低于平均单位日照强度发电效率，并且当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则判断该新能源场站出现故障。工作人员能够通过当天的光照强度和发电量计算获知该新能源场站是否出现故障，方便工作人员及时进行维护。在判断计算结果不准确后，可以快速确定是否是新能源场站故障的原因。

本申请实施例一种新能源场站监控方法的实施原理为：能够预估出低效率的新能源场站，将预计发电量最低的一部分新能源场站暂停工作，既能够给与工作人员充足的时间进行维护，给新能源场站适度的休息，同时还能够减少新能源场站的发电价值小于维护和消耗资源的价值的情况的发生，保证了新能源场站的发电量能够大于损耗。

本申请实施例公开一种新能源场站监控系统，如图1和图2所示，包括位于每个新能源场站的监控端1和连接所有监控系统的总控端2。监控端1包括发电量检测模块11、日照强度检测模块12和日照强度预测模块13。总控端2包括数据存储模块21、比值计算模块22、平均值计算模块23、预估模块24、处理模块25、限值计算模块26和故障判断模块27。每个监控端1均存储有对应新能源场站的代码，在监控端1向总控端2发送任意数据时同时发送代码。

如图2所示，发电量检测模块11通过电表检测新能源场站的发电量。发电量检测模块11记录当日发电量和每个时间段的发电量，制作当日发电时间曲线。发电量检测模块11将当日发电量和当日发电时间曲线发送给总控端2。日照强度检测模块12通过设置于新能源场站上的多个光照强度传感器检测新能源场站的日照强度。日照强度检测模块12记录当日日照强度和每个时间段的日照强度，制作当日日照强度时间曲线。日照强度检测模块12将当日日照强度和当日日照强度时间曲线发送给总控端2。日照强度预测模块13通过气象网站接口获取明天天气数据，日照强度预测模块13根据明天天气数据预估新能源场站明天的日照强度，并将日照强度发送给总控端2。

如图2所示，数据存储模块21接收外界输入的维护记录并进行存储。数据存储模块21存储有新能源场站分布图。

如图2所示，比值计算模块22接收发电量检测模块11发送的当日发电量和当日发电时间曲线以及日照强度检测模块12发送的当日日照强度和当日日照强度时间曲线。比值计算模块22通过当日发电量和当日日照强度计算当日发电量和日照强度的比值，并且选择当日发电时间曲线和当日日照强度时间曲线中相同时间的发电量和日照强度并做对比，获取不同时间的发电纸和日照强度的比值，将获得比值按照时间排列生成折线图。比值计算模块22将当日发电量和日照强度的比值和折线图发送给数据存储模块21进行存储。

如图2所示，平均值计算模块23调用存储模块存储的同一新能源场站设定时间内的当日发电量和日照强度的比值和折线图，并根据当日发电量和日照强度的比值和折线图计算平均单位日照强度发电效率和平均值折线图。平均值计算模块23将平均单位日照强度发电效率和平均值折线图的每个点的数值做差，并判断差值的绝对值是否超过设定值。若差值的绝对值不超过设定值则将平均单位日照强度发电效率发送给数据存储模块21进行存储。若差值的绝对值超过设定值则调用数据存储模块21存储的新能源场站分布图，查找距离该新能源场站最近的新能源场站，调用该新能源场站的平均单位日照强度发电效率，将该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率进行对比并做差。若该新能源场站的平均单位日照强度发电效率低于调用的平均单位日照强度发电效率，并且该新能源场站的平均单位日照强度发电效率与调用的平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则输出该新能源场站的代码。系统在判断计算结果不准确后，可以通过平均值计算模块23快速确定是否是新能源场站故障的原因。

如图2所示，预估模块24接收日照强度预测模块13发送的日照强度并调用数据存储模块21存储的平均单位日照强度发电效率。预估模块24根据平均单位日照强度发电效率和预测的日照强度计算预估发电量。预估模块24将所有的预估发电量相加获得总预估发电量。将总预估发电量与设定需求电量进行比较，若总预估发电量超过设定需求电量，则按照预估发电量从低往高依次选出新能源场站，直至剩余的新能源场站的预估发电量接近设定需求电量，预估模块24将筛选出的新能源场站的代号发送给处理模块25。

如图2所示，处理模块25设置有维护区和停工区，处理模块25检索数据存储模块21中该新能源场站的代号对应的维护记录，若设定时间内存在维护记录，则将该新能源场站的代号加入停工区。处理模块25接收输入的指令并根据指令将新能源场站的代号加入维护区。系统自动判断新能源场站近期是否有维护，若该新能源场站近期有过维护，则不再进行维护，避免无意义劳动。

如图2所示，限值计算模块26调用数据存储模块21存储的平均单位日照强度发电效率和日照强度，并根据调用的日照强度计算当地平均日照强度。限值计算模块26根据平均单位日照强度发电效率和当地平均日照强度计算最低发电设定值，并将最低发电设定值发送给预估模块24。预估模块24将新能源场站的预估发电量与最低发电设定值进行比较，将预估发电量低于最低发电设定值的新能源场站的代码发送给处理模块25。当新能源场站的发电量低于最低发电设定值时，其发电价值小于维护和消耗资源的价值，在检测到出现该情况的新能源场站后可以将该部分新能源场站暂时关闭。

如图2所示，故障判断模块27发电量检测模块11发送的当日发电量和日照强度检测模块12发送的当日日照强度。故障判断模块27根据当日发电量和当日日照强度计算当天单位日照强度发电效率，并将当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率进行对比并做差。若当天单位日照强度发电效率低于平均单位日照强度发电效率，并且当天单位日照强度发电效率与平均单位日照强度发电效率的差值超过设定值则输出该新能源场站的代码。工作人员能够通过当天的光照强度和发电量计算获知该新能源场站是否出现故障，方便工作人员及时进行维护。

本申请实施例一种新能源场站监控系统的实施原理为：系统能够自动判断出预计发电量最低的新能源场站，用户可以通过查看维护区将预计发电量最低的一部分新能源场站暂停工作，既能够给与工作人员充足的时间进行维护，给新能源场站适度的休息，同时还能够减少新能源场站的发电价值小于维护和消耗资源的价值的情况的发生，保证了新能源场站的发电量能够大于损耗。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。