本发明涉及光伏发电预警,具体是涉及一种光伏发电站故障预警系统。
背景技术:
1、光伏发电站主要由光伏发电板、直流线缆、直流汇流箱、逆变器、交流线缆、交流汇流箱、变压器等组成。对于电器元件,例如线缆、逆变器或者变压器发生故障时,容易通过远程监控电参数信号进行故障预警,但是对于光伏发电板而言,发生一些故障时,依然能够进行发电,但是发电效率会受到影响,此时,难以对光伏发电板进行精准预警,难以快速准确的确定光伏发电板的故障情况和故障位置。因此,需要提供一种光伏发电站故障预警系统,旨在解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种光伏发电站故障预警系统,以解决上述背景技术中存在的问题。
2、本发明是这样实现的,一种光伏发电站故障预警系统,所述系统包括:
3、环境数据监测模块,用于监测得到光伏发电区域的太阳辐照强度和温度数据,调取每个光伏子区域最新的衰减系数;
4、理想发电功率模块,用于根据太阳辐照强度、温度数据和衰减系数确定每个光伏子区域的理想发电功率;
5、区域标签添加模块,用于监测得到每个光伏子区域的实际发电功率,将实际发电功率与理想发电功率进行对比,为每个光伏子区域添加标签,所述标签为正常或者异常;
6、预警区域确定模块,用于对每个光伏子区域近n次的标签进行计数分析,确定预警子区域以及对应的悬停坐标;
7、实际图像采集模块,用于根据悬停坐标使得无人机到达悬停位置进行图像采集,得到子区域实际图像;
8、实际图像处理模块,用于调取子区域标准图像,根据子区域标准图像对子区域实际图像进行调色处理,基于定位特征对子区域实际图像进行缩放、旋转和裁剪;
9、预警信息生成模块,用于将子区域实际图像和对应的子区域标准图像进行重合定位,确定若干个光伏板组,对每个光伏板组进行分析,确定预警信息,所述预警信息包括光伏板编号和预警问题;
10、衰减系数更新模块,用于根据每个光伏子区域近m次的正常标签,确定最新的衰减系数,n和m均为定值。
11、作为本发明进一步的方案:所述理想发电功率模块包括:
12、光伏组件效率单元,用于将温度数据输入至光伏组件发电效率关系表中,得到光伏组件效率η;
13、光伏阵列面积单元,用于调取每个光伏子区域的光伏阵列面积a;
14、发电功率计算单元,用于根据光伏组件效率η、光伏阵列面积a、衰减系数ε以及太阳辐照强度g确定光伏子区域的理想发电功率p1,p1=η×a×g×(1-ε)。
15、作为本发明进一步的方案:所述区域标签添加模块包括:
16、差值比计算单元,用于计算实际发电功率p2与理想发电功率p1之间的差值比,所述差值比=(p2-p1)÷p1;
17、标签信息确定单元,用于对差值比进行判定,当所述差值比大于比例阈值时,为对应的光伏子区域添加异常标签;否则,为对应的光伏子区域添加正常标签。
18、作为本发明进一步的方案:所述预警区域确定模块包括:
19、预警子区域单元,用于调取每个光伏子区域近n次的标签,当最后一次标签为异常,且n次标签中至少有k次的标签为异常时,k为定值,确定对应的光伏子区域为预警子区域;
20、悬停坐标确定单元,用于将预警子区域输入至悬停位置库中,输出对应的悬停坐标,所述悬停位置库包括所有的光伏子区域,每个光伏子区域均对应有悬停坐标。
21、作为本发明进一步的方案:所述实际图像处理模块包括:
22、图像亮度调节单元,用于识别子区域实际图像和子区域标准图像中的白色预设区域,基于白色预设区域对子区域实际图像的亮度在设定范围内进行调节,使得白色预设区域的色差变小;
23、颜色曲线调节单元,用于当亮度调节后,白色预设区域的色差为零时,不进行颜色曲线的调节;否则,识别子区域实际图像中白色预设区域的干扰色,根据干扰色进行颜色曲线的调节,使得白色预设区域的色差为零;
24、饱和度调节单元,用于识别子区域实际图像和子区域标准图像中的光伏板颜色,基于光伏板颜色对子区域实际图像的饱和度进行调节,使得光伏板颜色的色差为零。
25、作为本发明进一步的方案:所述实际图像处理模块包括:
26、图像旋转裁剪单元,用于识别子区域实际图像中的定位特征,根据定位特征对图像进行旋转和裁剪;
27、缩放透视变形单元,用于根据子区域标准图像的尺寸对裁剪后的子区域实际图像进行缩放和透视变形。
28、作为本发明进一步的方案:所述预警信息生成模块包括:
29、异物遮挡预警单元,用于对光伏板组中的两个光伏板图像进行颜色对比,当实际的光伏板图像中出现非光伏板颜色特征时,调取对应的光伏板编号,生成异物遮挡预警信息;
30、光伏板变形预警单元,用于对光伏板组中的两个光伏板图像进行轮廓对比,当轮廓形状出现差异时,调取对应的光伏板编号,生成光伏板变形预警信息。
31、本发明的另一目的在于提供一种光伏发电站故障预警方法,所述方法包括以下步骤:
32、监测得到光伏发电区域的太阳辐照强度和温度数据,调取每个光伏子区域最近一次确定的衰减系数;
33、根据太阳辐照强度、温度数据和衰减系数确定每个光伏子区域的理想发电功率;
34、监测得到每个光伏子区域的实际发电功率,将实际发电功率与理想发电功率进行对比,为每个光伏子区域添加标签,所述标签为正常或者异常;
35、对每个光伏子区域近n次的标签进行计数分析,确定预警子区域以及对应的悬停坐标;
36、根据悬停坐标使得无人机到达悬停位置进行图像采集,得到子区域实际图像;
37、调取子区域标准图像,根据子区域标准图像对子区域实际图像进行调色处理,基于定位特征对子区域实际图像进行缩放、旋转和裁剪;
38、将子区域实际图像和对应的子区域标准图像进行重合定位,确定若干个光伏板组,对每个光伏板组进行分析,确定预警信息,所述预警信息包括光伏板编号和预警问题;
39、根据每个光伏子区域近m次的正常标签,确定最新的衰减系数,n和m均为定值。
40、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
41、本发明通过监测得到光伏发电区域的太阳辐照强度和温度数据,调取最新的衰减系数,计算得到理想发电功率;同时监测实际发电功率,将实际发电功率与理想发电功率进行对比,确定预警子区域以及对应的悬停坐标;根据悬停坐标使得无人机到达悬停位置进行图像采集,得到子区域实际图像;调取子区域标准图像,进行图像处理后,将子区域实际图像和对应的子区域标准图像进行重合定位,如此就可以快速确定相对应的两个光伏板,得到大量的光伏板组,对每个光伏板组进行对比分析,就可以准确确定预警信息。最后还会确定最新的衰减系数,如此,衰减系数不断进行更新,科学准确。
1.一种光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述系统包括:
2.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述理想发电功率模块包括:
3.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述区域标签添加模块包括:
4.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述预警区域确定模块包括:
5.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述实际图像处理模块包括:
6.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述实际图像处理模块包括:
7.根据权利要求1所述的光伏发电站故障预警系统,其特征在于,所述预警信息生成模块包括: