一种用于光伏新能源储能系统在线监测方法及装置与流程

本发明涉及光伏储能系统的在线监测，具体提供一种用于光伏新能源储能系统在线监测方法及装置。

背景技术：

1、随着新能源技术的广泛应用和不断发展，由于光伏新能源受制于天气影响，具有波动性、间歇性的特点，因此，新能源储能系统成为了光伏新能源技术的应用的关键。

2、然而，现有技术中的储能系统的监测方式普遍是：当监测到储能系统出现故障时，无论故障情况的难易均向管理人员发出故障告警，而且，由于储能系统的分布范围普遍很大，使管理人员在接收到储能系统的多个故障指令后，无法同步进行多位置的操作维护，进而导致储能系统的维护不及时，甚至造成财产损失。

3、相应地，本领域需要一种新的用于光伏新能源储能系统在线监测方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决现有技术的监测方式只能根据储能系统的故障向管理人员发出故障告警，再由于储能系统的分布范围普遍很大，使管理人员在接收到储能系统的多个故障指令后，无法同步进行多位置的操作维护，进而导致储能系统的维护不及时，甚至造成财产损失的技术问题的一种用于光伏新能源储能系统在线监测方法及装置。

2、在第一方面，本发明提供一种用于光伏新能源储能系统在线监测方法，所述方法应用于光伏新能源储能系统的在线监测装置，所述光伏新能源储能系统至少包括多组光伏组件，所述光伏新能源储能系统与在线监测装置之间通讯连接，所述方法包括以下步骤：

3、响应于监测指令，获取与所述监测指令相匹配的各组光伏组件的储能数据以及每组光伏组件的环境数据，其中，所述储能数据包括光伏组件中的储能光伏模块的不同类型的监测数据以及储能光伏模块的当前运行状态，所述环境数据包括所述光伏组件的当前以及预设时间段内的不同类型的环境数据；

4、将所述各组光伏组件的储能数据以及环境数据代入光伏监测模型，使得基于每组光伏组件的储能数据以及环境数据，得到每组光伏组件的故障情况和/或预估损耗情况，进而得到各组光伏组件所对应的监测结果，其中，所述监测结果包括与每组光伏组件的故障情况和/或预估损耗情况相匹配的修复方案和/或调整方案；

5、基于各组光伏组件所对应的监测结果，控制各组光伏组件进行自修复和/或自动调整。

6、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，每组光伏组件包括多个不同类型的光伏模块，所述不同类型的光伏模块的类型包括储能、输入转换以及输出转换，每个光伏模块包括有多个不同种类的光伏元件，所述响应于监测指令，获取与所述监测指令相匹配的各组光伏组件的储能数据以及每组光伏组件的环境数据之前，所述方法还包括：

7、更新各组光伏组件的监测方案，其中，所述监测方案包括所述光伏组件的每个光伏模块的多个监测时间点以及每个光伏模块中不同种类的光伏元件的监测类型；

8、若达到任一组光伏组件内的任一个光伏模块的监测时间点，则控制发出与光伏组件相匹配的监测指令。

9、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述响应于监测指令，获取与所述监测指令相匹配的各组光伏组件的储能数据以及每组光伏组件的环境数据包括：

10、响应于任一组光伏组件的监测指令，获取与所述监测指令相匹配的光伏组件的各个光伏模块的运行数据；

11、基于所述光伏组件的各个光伏模块的运行数据，确定所述光伏组件内储能光伏模块的当前运行状态，其中，所述当前运行状态为存储状态、转移状态或者部分转移状态之中的一种；

12、基于所述光伏组件的各个光伏模块的运行数据，获取所述光伏组件内储能光伏模块的不同类型的监测数据，其中，所述不同类型包括存储和/或转移；

13、以所述光伏组件内储能光伏模块的不同类型的监测数据以及所述光伏组件内储能光伏模块的当前运行状态，构成所述光伏组件的储能数据；

14、并获取所述光伏组件的环境数据。

15、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述获取所述光伏组件的环境数据包括：

16、获取所述光伏组件的当前采集数据以及在线采集数据；

17、基于所述光伏组件的当前采集数据以及在线采集数据，得到所述光伏组件的不同类型的当前环境数据；

18、获取所述光伏组件的当前时间、地理位置以及所述地理位置的历史环境数据库；

19、基于所述光伏组件的当前环境数据、所述光伏组件的当前时间、地理位置以及所述地理位置的历史环境数据库，得到所述光伏组件的预设时间段内的不同类型的预估环境数据。

20、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述在线监测装置内还存储有历史储能数据库以及历史环境数据库，所述光伏监测模型内存储有预设的自修复参数对照表，所述将所述各组光伏组件的储能数据以及环境数据代入光伏监测模型之前，所述方法还通过以下步骤对所述光伏监测模型进行训练：

21、随机选取不同的光伏组件作为训练样本组，并基于历史储能数据库以及历史环境数据库，构建每组训练样本组所对应的多组训练样本数据集，其中，所述训练样本数据集包括训练样本组所对应的一组储能数据以及一组环境数据；

22、基于每组训练样本数据集中的储能数据，选择性地对每组训练样本数据集进行标记；

23、基于每组训练样本数据集中的储能数据以及环境数据中的当前环境数据，判断所述训练样本数据集所对应的训练样本组是否存在故障，并确定所述训练样本组的故障类型：

24、若判断为所述训练样本组存在故障，则基于与所述故障类型相匹配的数据信息以及预设的自修复参数对照表，得到与训练样本数据集的故障情况相匹配的修复方案；

25、若判断为所述训练样本组不存在故障，则基于所述训练样本数据集中的储能数据以及环境数据中的预估环境数据，选择性地确定所述训练样本组内的储能光伏模块的当前运行状态的调整方案；

26、基于各个训练样本数据集所对应的修复方案或者调整方案以及每组训练样本数据集的标记情况，判断所述光伏监测模型是否训练成功。

27、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述历史储能数据库内存储有历史获取到的每组光伏组件的多组储能数据，所述历史环境数据库内存储有每组光伏组件所对应的历史环境数据，所述随机选取不同的光伏组件作为训练样本组，并基于历史储能数据库以及历史环境数据库，构建每组训练样本组所对应的多组训练样本数据集包括：

28、随机选取不同的光伏组件作为训练样本组，并且，将每组光伏组件内的每个光伏模块作为训练样本；

29、基于历史储能数据库以及历史环境数据库，随机选取每组训练样本组所对应的多组储能数据以及多组环境数据；

30、将每组训练样本组所对应的多组储能数据以及多组环境数据进行随机分配，以构建每组训练样本组所对应的多组训练样本数据集，其中，所述训练样本数据集包括训练样本组所对应的一组储能数据以及一组环境数据。

31、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述基于每组训练样本数据集中的储能数据以及环境数据中的当前环境数据，判断所述训练样本数据集所对应的训练样本组是否存在故障，并确定所述训练样本组的故障类型包括：

32、基于所述训练样本数据集中的储能数据，判断所述训练样本数据集所对应的训练样本组是否存在储能故障：

33、若判断为是，则确定所述训练样本组的故障类型为储能故障；

34、若判断为否，则基于所述训练样本数据集中的环境数据中的当前环境数据以及训练样本数据集中的储能数据，确定训练样本数据集的当前储能损耗；

35、基于所述训练样本数据集的当前储能损耗，判断所述训练样本数据集所对应的训练样本组是否存在损耗故障：

36、若判断为是，则确定所述训练样本组的故障类型为损耗故障；

37、若判断为否，则判断所述训练样本数据集所对应的训练样本组不存在故障。

38、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述预设的自修复参数对照表内存储有不同的自修复组合参数、每组自修复组合参数所对应的多组的储能数据、当前损耗以及预估损耗的数据范围，所述基于与所述故障类型相匹配的数据信息以及预设的自修复参数对照表，得到与训练样本数据集的故障情况相匹配的修复方案包括：

39、若所述训练样本组的故障类型为储能故障，则基于所述训练样本数据集中的储能数据以及预设的自修复参数对照表，确定所述训练样本数据集中的储能数据所对应的自修复组合参数；

40、以所述训练样本数据集中的储能数据所对应的自修复组合参数作为所述与训练样本数据集的故障情况相匹配的修复方案；

41、或者，若所述训练样本组的故障类型为损耗故障，则基于训练样本组的当前储能损耗以及预设的自修复参数对照表，确定所述训练样本组的当前储能损耗所对应的自修复组合参数；

42、以所述训练样本组的当前储能损耗所对应的自修复组合参数作为所述与训练样本数据集的故障情况相匹配的修复方案。

43、在上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的一个技术方案中，所述光伏监测模型内还存储有预设的调整方案对照库，所述预设的调整方案对照库内存储有多个调整方案以及与每个调整方案所对应的预估调整指数，所述基于所述训练样本数据集中的储能数据以及环境数据中的预估环境数据，选择性地确定所述训练样本组内的储能光伏模块的当前运行状态的调整方案包括：

44、基于所述训练样本数据集中的储能数据以及环境数据中的预估环境数据，得到所述训练样本组的预估损耗曲线；

45、基于所述训练样本组的预估损耗曲线，判断所述训练样本组内的储能光伏模块的当前运行状态是否需要调整：

46、若判断为需要调整，则基于训练样本组的预估损耗曲线以及预设的调整方案对照库，确定所述训练样本组内的储能光伏模块的当前运行状态的调整方案；

47、若判断为不需要调整，则以所述训练样本组不需要调整并且不存在故障的情况作为所述训练样本组所对应的监测结果。

48、在第二方面，本发明提供一种光伏新能源储能系统的在线监测装置，所述在线监测装置与光伏新能源储能系统之间通讯连接，所述光伏新能源储能系统包括多组光伏组件，所述在线监测装置包括光伏监测模型以及控制模块，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述用于光伏新能源储能系统在线监测方法的技术方案中任一项技术方案所述的用于光伏新能源储能系统在线监测方法。

49、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

50、通过响应监测指令，获取与该监测指令相匹配的各组光伏组件的储能数据以及环境数据，实现了对光伏组件的数据信息进行自动获取，提高了监测效率，再通过将获取到的储能数据以及环境数据代入光伏监测模型，得到每组光伏组件所对应的监测结果，其中，该监测结果包括与该组光伏组件的故障情况和/或预估损耗情况相匹配的修复方案和/或调整方案，实现了对光伏组件的故障情况的自动监测与诊断，并根据监测情况给出相应的修复或者调整方案，并根据各组光伏组件的监测结果，控制各组光伏组件进行自修复和/或自动调整，确保了光伏组件可以连续稳定的运行，以实现对各个光伏组件的故障的自动修复和/或对各个光伏组件的损耗的优化，进而实现了对光伏新能源储能系统实施高效、准确、智能的在线监测，避免了现有技术的监测方式只能根据储能系统的故障向管理人员发出故障告警，再由于储能系统的分布范围普遍很大，使管理人员在接收到储能系统的多个故障指令后，无法同步进行多位置的操作维护，进而导致储能系统的维护不及时，甚至造成财产损失的技术问题。

51、在实施本发明的技术方案中，通过获取到的当前采集数据以及在线采集数据，获得光伏组件的不同类型的当前环境数据，实现了对光伏组件的环境数据的综合性获取，提高了光伏组件的当前环境数据的准确性，再结合光伏组件的当前时间、地理位置、历史环境数据库以及当前环境数据，得到该光伏组件的预设时间段内的不同类型的预估环境数据，以便于根据预估环境数据，选择性地确定该光伏组件的调整方案，实现了在线监测装置准确地预估了该光伏储能系统中光伏组件的未来运行状态，以便于提前对该光伏组件进行调整和优化。

52、在实施本发明的技术方案中，在模型训练中，通过历史储能数据库以及历史环境数据库，构建随机选取的每个训练样本组所对应的多组的训练样本数据集，提高了光伏监测模型的训练能力，再根据每组训练样本数据集的储能数据，选择性地对该训练样本数据集进行标记，以便于对训练结果进行验证，再通过训练样本数据集中的储能数据以及当前环境数据，判断训练样本数据集所对应的训练样本组是否存在故障，并确定该训练样本组的故障类型，实现了对训练样本组的故障自检与准确诊断，以便于得到训练样本组的故障情况相匹配的修复方案或者调整方案，实现了对训练样本组的数据的智能化分析与处理，再通过对每个训练样本数据集的监测结果与标记情况，判断模型的训练结果，实现了对模型训练的自动检验，提高了光伏监测模型的智能化能力。