一种基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种监测方法，特别是一种基于八个状态的光伏发电机组性能监测方 法。
【背景技术】
[0002] 随着我国计算机技术和通信技术的迅猛发展，计算机监控技术应用于电力行业自 动化控制的可靠性越来越高，已实现了机组自动化由现场集中自动化控制到远方自动化控 制的飞跃。远方计算机监控（集控中心）目前在国内的电力行业在大力推广，并且已成为 趋势。但目前的集控中心主要存在以下缺点：目前电力行业的集控中心对发电机组的运行 状态划分不够细致，其主要划分为运行、停止和故障，该划分不能精细化地对发电机组进行 管理监控，在发电机出现其他异常状况时，不能及时进行处理，还需技术人员到现场逐步排 查，不仅效率低，而且劳动强度大。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的，是提供一种基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法。本发明 具有对光伏发电机组中的逆变器进行精细化管理及监控，提高工作效率，提光伏发电机组 的可利用率及降低劳动强度的特点。
[0004] 本发明是这样实现的。一种基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法，硬件结 构包括现场侧，现场侧与集控中心侧连接；所述的现场侧包括远动机，远动机与通讯管理机 连接，通讯管理机与第一三层交换机连接，第一三层交换机与纵向加密装置连接；所述的集 控中心侧包括纵向解密装置，纵向解密装置与第二三层交换机连接，第二三层交换机的一 端与实时数据库及控制服务器集群连接，另一端与系统监视终端连接；所述的实时数据库 及控制服务器集群包括实时服务器，实时服务器旁设有应用服务器，应用服务器旁设有远 控服务器；所述的实时服务器与磁盘阵列连接；所述的实时服务器，应用服务器和远控服 务器均与第二三层交换机连接；所述的纵向加密装置与纵向解密装置连接。
[0005] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的应用服务器用于对 逆变器状态进行划分和逆变器的技术性能指标计算；所述的远控服务器用于执行逆变器的 启动、停止和复位命令；所述的远动机用于采集逆变器参数。
[0006] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的逆变器状态包括正 常运行、故障停机、自身限负荷、检修停机、通讯中断、待机、调度限负荷和调度停机八个状 〇
[0007] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的逆变器的技术性能 指标包括远动率，可利用率和能量利用率。
[0008] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的逆变器参数包括有 功功率、功率因素、机内温度、A-B线电压、B-C线电压、C-A线电压、A相电流、B相电流、C相 电流和发电量。
[0009] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的逆变器参数还包括 标杆逆变器平均功率，所述的标杆逆变器设为每光伏站前五台逆变器。
[0010] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的逆变器状态的判断 公式如下，
[0011] 1)正常运行状态：逆变器有功功率>5kW，且逆变器有功功率> =95 %标杆逆变器 平均功率；
[0012] 2)故障停机状态：逆变器有功功率〈=OkW，且逆变器故障总测点状态=故障状 态；所述的逆变器故障总测点状态包括故障状态和无故障状态；所述的故障状态的值为1， 无故障状态的值为〇;
[0013] 3)自身限负荷状态：逆变器有功功率>5kW，且逆变器有功功率〈95%标杆逆变器 平均功率；
[0014] 4)检修停机状态：逆变器有功功率〈=OkW，且逆变器故障总测点状态=无故障状 态；
[0015] 5)通讯中断状态：通讯状态测点状态=无通讯状态；所述的通讯状态测点状态包 括通讯状态和无通讯状态；所述的通讯状态的值为〇,无通讯状态的值为1 ;
[0016] 6)待机状态：0kW〈逆变器有功功率〈=5kW;
[0017] 7)调度限负荷状态：由于目前光伏场站不存在限电情况，现置为0,保留手动置位 功能；
[0018] 8)调度停机状态：由于目前光伏场站不存在限电情况，现置为0,保留手动置位功 能。
[0019] 前述的基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法中，所述的远动率和可利用率 以逆变器状态持续时间进行计算，具体的计算公式为，所述的远动率的计算公式如下：「00201
[0023] 其中T为统计时间，T=WWVWL;所述的T1 =正常运行时间，T2 = 故障停机时间，T3=自身限负荷时间，T4 =检修停机时间，T5 =通讯中断时间，T6 =待机时 间，T7 =调度限负荷时间，Ts =调度停机时间；
[0024] 所述的能量利用率计算公式如下：
[0025]
[0026] 与现有技术比较，本发明通过光伏电机组中的逆变器运行时的参数的采集，再经 过一系列判断公式将逆变器的运行状况细分为八个状态，该八个状态较原有的运行、停止 和故障三个状态更准确地反应了逆变器的运行状况，实现了对逆变器的精细化管理及监 控；本发明将通过对逆变器的运行状态详细划分为八个状态，并将该八个状态实时的反映 在系统监视终端，技术人员可直观快速地知晓逆变器的运行状况，并可通过运行状况快速 地进行逆变器故障处理（如复位、停止或通知检修人员到场维修），不再需要仔细查询相关 具体参数后才进行进一步动作，不仅提高了工作效率，还极大地减少了工作量及劳动强度。 由于提高了逆变器的故障处理效率，缩短了逆变器的停机时间，提高了逆变器的可利用率， 从而让光伏电机组的发电效率有了进一步的提升。在未采用本发明时，一名操作员最多可 监测30台逆变器；使用本发明后，一名操作员最多可监测150台逆变器，其工作工作效率 提升5倍。本发明通过八个状态的划分，首次对提出了远动率指标，该指标确切的统计了现 场逆变器对于集控中心可控时间的百分比，填补了集控中心对于现场管理的空缺；在未划 分八个状态，且未提出远动率指标时，集控中心无法监测到逆变器的通讯中断状态时间，单 一地通过可利用率监测，无法对逆变器的运行情况做出准确判断；在划分八个状态，且提出 远动率指标后，通过远动率，可考核逆变器的远动状态，精确测算出了逆变器的通讯中断时 间，进一步实现了集控中心的的远程精细化管理。本发明首次提出了能量利用率指标，从该 指标可清晰、直观的展现现场逆变器对于太阳能资源的利用情况；在未提出能量利用率指 标前，只能通过人工查看光照强度及功率进行对比，以此来对太阳能的利用情况进行监测， 该监测方法查询繁琐，需要长时间在不同电脑前监测，在能量利用率指标提出后，通过确切 的数值即可展现太阳能资源利用情况，大大的提高了工作效率。本发明通过有针对性地采 集10余项逆变器的运行参数，并通过该10余项参数对逆变器状态判断后划分为八个状态， 取代传统需采集100余项参数对逆变器进行监测的方法，极大的降低了服务器的计算负 担，提升了系统的效率。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的硬件结构示意图。
[0028] 附图标记为：1_现场侧，2-集控中心侧，3-远动机，4-通讯管理机，5-第一三层交 换机，6-纵向加密装置，7-纵向解密装置，8-第二三层交换机，9-实时数据库及控制服务器 集群，10-实时服务器，11-应用服务器，12-远控服务器，13-磁盘阵列，14-系统监视终端。
【具体实施方式】
[0029] 实施例。一种基于八个状态的光伏发电机组性能监测方法，硬件结构如图1所示， 包括现场侧1，现场侧1与集控中心侧2连接；所述的现场侧1包括远动机3,远动机3与通 讯管理机4连接，通讯管理机4与第一三层交换机5连接，第一三层交换机5与纵向加密装 置6连接；所述的集控中心侧2包括纵向解密装置7,纵向解密装置7与第二三层交换机8 连接，第二三层交换机8的一端与实时数据库及控制服务器集群9连接，另一端与系统监视 终端14连接；所述的实时数据库及控制服务器集群9包括实时服务器10,实时服务器10旁 设有应用服务器11，应用服务器11旁设有远控服务器12 ;所述的实时服务器10与磁盘阵 列13连接；所述的实时服务器10,应用服务器11和远控服务器12均与第二三层交换机8 连接；所述的纵向加密装置6与纵向解密装置7连接。
[0030] 前述的应用服务器11用于对逆变器状态进行划分和逆变器的技术性能指标计 算；所述的远控服务器12用于执行逆变器的启动、停止和复位命令；所述的远动机3用于 采集逆变器参数。
[0031] 前述的逆变器状态包括正常运行、故障停机、自身限负荷、检修停机、通讯中断、待 机、调度限负荷和调度停机八个状态。
[0032] 前述的逆变器的技术性能指标包括远动率，可利用率和能量利用率。
[0033] 前述