[发明专利]一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置及预测方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网技术领域，特别涉及一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置及预测方法。

背景技术

光伏发电储能设备是一个复杂的系统，光伏发电储能设备发生重大故障时，会对电力系统带来大规模负荷损失以及较大的电网稳定性冲击，光伏发电储能设备容量越大，其故障和停电对电网造成的冲击和损失就越大，因此，对光伏发电储能设备的电气参数及气象环境参数进行实时监测，并根据监测参数对光伏发电设备故障风险进行预测，根据预测结果对电网应急措施进行安排，能够有效避免光伏发电储能设备故障对电网带来的冲击和影响，显著提高电力系统可靠性和经济性。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种提取简单，精确度高的光伏发电储能设备故障风险指数预测装置及预测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明光伏发电储能设备故障风险指数预测装置包括信号采集单元、字信号处理单元、A/D转换单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其结构要点信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入端口、4G通信传输模块的输入端口相连；

所述信号采集单元包括运行时间计时器、振动频率传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器，运行时间计时器输出端口、振动频率传感器输出端口、温度传感器输出端口、噪声传感器输出端口、放电电流传感器输出端口分别与A/D转换单元的输入端口相连。

作为另一种优选方案，本发明所述时间计时器采用DS12C887型号时钟芯片，振动传感器采用STA9200A型号，放电电流传感器采用DHC03B型号，温度传感器采用HE-200型号。

作为另一种优选方案，本发明所述A/D转换单元采用TLC2543串行A/D转换器，数字信号处理单元DSP采用TMS320F2812芯片，4G通信传输单元采用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示单元采用HG1286402C型号的液晶显示模块；

运行时间计时器、振动传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别对应连接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引脚，TMS320F2812的XD0-XD7引脚分别与液晶显示模块的D0-D7对应连接，TMS320F2812的XD10-XD14引脚与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN对应相连接，TMS320F2812的XD15，XD16引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端对应相连，4G通信模块的ATN1端通过天线将数据传送到远方调度。

另外，本发明所述信号转换电路采用TLC4501芯片。(设置信号转换电路，保证信号采集的频带宽度、转换速率和电压增益,同时降低输入失调电压和电流以及温度漂移)。

运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息经过各传感器，进行同步采样、保持、A/D转换，变为数字信号后，送入DSP芯片进行数据处理，处理后的信息数据由DSP对运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息数据进行计算后，计算结果通过液晶显示模块进行显示并将数据送到4G传输模块，为与远方调度通讯做好准备。

一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置进行预测的方法，包括如下步骤：

步骤1：对光伏发电储能设备的运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流5个数据进行5次测量，其中运行时间单位为小时、振动频率单位为赫兹，温度单位为摄氏度、噪声单位为分贝、放电电流单位为安培，得到5组离散有序时间序列作为输入量：