本发明涉及能源,具体涉及一种光伏电站运维方法及装置。
背景技术:
1、随着光伏电站的建设规模和数量逐年增加,越来越多的光伏电站面临运维难题。现有的光伏电站运维系统主要通过监控数据接入到运维平台,通过图表、曲线、报告等形式对电站的运行状况进行评估。
2、传统的光伏电站运维系统对部分设备问题进行分析,但由于数字化、智慧化水平严重不足,其根本原因是信息源头欠缺,有效信息种类不足,不能支撑电站机理模型的准确搭建,在此情况下进行的大数据分析存在无效计算,造成状态检测误差大,健康状态诊断不准,检测和诊断水平随着投运时间逐渐恶化。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种光伏电站运维方法及装置,以解决如何可靠运维光伏电站的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种光伏电站运维方法,包括:搭建光伏电站物理机理模型,并基于光伏电站物理机理模型,建立不同运行工况下的仿真数据库;基于光伏电站运行参数的历史数据,构建在线监测数据库;根据仿真数据库与在线监测数据库,得到训练库,并提取训练库中不同运行工况的特征,得到运维训练模型诊断库;利用运维训练模型诊断库对在线数据进行分析,实现光伏电站故障诊断、预警及寿命预测。
3、本发明建立不同运行工况下的仿真数据库,仿真数据库和在线监测数据库的数据相互补充、验证,并进行数据处理,得到用于故障分类诊断、预警和寿命预测的诊断库;借助仿真模型探索实际光伏电站在极限条件下的工控,进而进一步地丰富数据集,为仿真技术的多尺度、多领域融合打下基础,满足后续构建数字孪生系统中的数据需求。
4、在一种可选的实施方式中,搭建光伏电站物理机理模型的过程,包括:搭建光伏组件光电转换模型及传热模型;基于光伏组件光电转换模型及传热模型,搭建光伏组件热电耦合模型;光电转换模型、传热模型及热电耦合模型构成光伏电站物理机理模型。
5、在一种可选的实施方式中,搭建光伏组件光电转换模型的过程,包括:结合光伏电池单二极管模型和基尔霍夫电流原理,推导得到光伏电池的数学模型;根据光伏电池的数学模型,计算出光伏组件i-v特性曲线,光伏组件i-v特性曲线构成光电转换模型。
6、在一种可选的实施方式中,搭建光伏组件传热模型的过程,包括:基于光伏组件的传热机制,建立能量平衡方程;结合能量平衡方程,根据光伏组件上表面吸收的太阳辐射能量、光伏组件产生的电能、光伏组件与外部环境的热交换、光伏组件的热容、组件温度,搭建光伏组件传热模型。
7、在一种可选的实施方式中,搭建光伏组件热电耦合模型的过程,包括:基于光伏组件传热模型参数、热模型变量,计算对流换热系数以及热辐射;根据热辐射,计算下一时刻光伏组件温度;基于光伏组件传热模型、光电转换模型进行仿真,得到光伏组件i-v特性曲线;基于光伏组件i-v特性曲线,计算光伏组件发电量,返回“基于光伏组件传热模型参数、热模型变量,计算对流换热系数以及热辐射”的步骤,直到仿真时间结束,最终得到光伏组件热电耦合模型。
8、在一种可选的实施方式中,建立不同运行工况下的仿真数据库的过程,包括:基于光伏电站物理机理模型,搭建光伏电站并网系统暂态模型;通过改变光伏电站物理机理模型结构和参数,对光伏电站并网系统暂态模型进行仿真,得到不同运行工况下的仿真数据库。
9、第二方面,本发明提供了一种光伏电站运维装置,包括:仿真数据库搭建模块,用于搭建光伏电站物理机理模型,并基于光伏电站物理机理模型,建立不同运行工况下的仿真数据库;在线监测数据库模块,用于基于光伏电站运行参数的历史数据,构建在线监测数据库;运维训练模型诊断库构建模块,用于根据仿真数据库与在线监测数据库,得到训练库,并提取训练库中不同运行工况的特征,得到运维训练模型诊断库;应用模块,用于利用运维训练模型诊断库对在线数据进行分析,实现光伏电站故障诊断、预警及寿命预测。
10、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的光伏电站运维方法。
11、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的光伏电站运维方法。
1.一种光伏电站运维方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的光伏电站运维方法,其特征在于,所述搭建光伏电站物理机理模型的过程,包括:
3.根据权利要求2所述的光伏电站运维方法,其特征在于,所述搭建光伏组件光电转换模型的过程,包括:
4.根据权利要求3所述的光伏电站运维方法,其特征在于,所述搭建光伏组件传热模型的过程,包括:
5.根据权利要求4所述的光伏电站运维方法,其特征在于,所述搭建光伏组件热电耦合模型的过程,包括:
6.根据权利要求1所述的光伏电站运维方法,其特征在于,建立不同运行工况下的仿真数据库的过程,包括:
7.一种光伏电站运维装置,其特征在于,包括:
8.一种计算机设备,其特征在于,包括:
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的光伏电站运维方法。
