[发明专利]一种光伏电站可视化实时监测分布式管理系统

说明书

本发明提出一种光伏电站可视化实时监测分布式管理系统，所述系统包括：光伏信息采集单元，所述光伏信息采集单元用于采集至少以下信息：多个分布式光伏电站的经纬度信息、编号信息、温度信息、辐射强度、辐射面积；发电量预测单元，利用所述光伏信息采集单元采集的信息中的一项或多项，输入经过训练的图神经网络，预测每个分布式电站的理论发电量；异常判定单元，将预测到的理论发电量输入至经过训练的深度神经网络，得到异常分类信息；信息显示单元，所述信息显示单元用于显示光伏电站状态信息。本发明所提出的解决方案在进行理论发电量计算时，充分考虑了采集到的实际数据，作为理论计算的依据，提高了预测精度，而且考虑了不同电站的邻接关系，提高了分类的准确度和精度。

技术领域

本发明涉及光伏发电站领域，尤其涉及一种光伏电站可视化实时监测分布式管理系统，以便及时进行故障查看和提供维修指引，有利于分布式光伏电站运行管理系统的实时监测。

背景技术

随着“碳中和”目标的提出，国家层面和企业层面纷纷上调新能源发展目标。其中，光伏是重中之重。有专家甚至将光伏称为未来的发电之王。

然而，光伏作为一种不可控能源，具有间歇性和随机性，随着我国分布式光伏电站的数量不断增加，大规模的分布式光伏电站并入电网，给电网规划和稳定运行造成了不利影响。

并且，分布式光伏电站分布面广、单体容量小，再加上分布式光伏电站的应用场景呈现多样

化趋势，给分布式光伏电站的管理和运维带来了巨大挑战。本发明所说的分布式光伏电站，指的是利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近，采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的发电系统。

目前越来越多的光伏太阳能发电站并网，并网光伏电站的发电性能是光伏电站的关键技术参数，在实际应用中太阳能光伏电站的发电功率随太阳辐照度、环境温度等因素而变化。现有技术中，有一种方法如下：结合太阳辐照度、组件内部光伏电站的温度和光伏组件总功率来计算光伏发电站的理论发电量，然后将实际发电量与理论发电量来对比来验证光伏电站发电性能的方法。

然而，上述方法均存在以下问题：理论发电量的计算值误差过大，造成误差过大的原因是辐照度测量误差、灰尘遮挡、理论计算公式误差等。一旦光伏发电站整体性能下降，管理人员也不能从监测数据中发现问题。现有的光伏发电站监测系统无法判断光伏发电站是否正常工作，不能为光伏电站的管理提供系统工作异常提醒。

还有一种方法如：CN103399219A，采集光伏发电站中的光伏方阵输出的直流电的电压V1和电流I1的大小，并利用V1和I1计算出直流功率P1的大小；采集光伏方阵输出的直流电经过逆变之后形成交流电的电压V11和I11的大小，并利用V11和I11计算出交流功率P11的大小；获取与构成光伏方阵规格相同的光伏组件，并采集光伏组件输出的直流电的电压V0和电流I0的大小，并利用V0和I0计算出直流功率P0的大小；采集光组件输出的直流电经过逆变之后形成交流电的电压V01和I01的大小，并利用V01和I01计算出交流P01的大小；根据上述步骤采集或计算出的光伏方阵和光伏组件的相关数据判断光伏方阵的性能是否正常。

然而，上述方法同样存在问题，由于光伏作为一种不可控能源，具有间歇性和随机性，因此一定时间的输出不稳定，并不必然是由于故障导致，还可能是其他因素的影响。因此有必要充分挖掘出真实故障，减少误判。

影响光伏电站发电量的因素有很多，包括太阳辐射强度、灰尘损失、控制逆变器损失、线路损失等。

主要创新点：

1.现有技术中，在进行光伏电站的理论发电量的预估时，一般考虑的是理想条件下的发电量估计，但是这种计算方式跟实际的发电量差异极大，导致在进行光伏发电异常判定时出现判断错误。本申请则在进行理论计算时已经事先采集到了多个分布式光伏电站的经纬度信息、编号信息、温度信息、辐射强度、辐射面积，利用实际数据进行光伏电站的发电量估算，大大增加了预估的准确度，为后续生成对抗网络的判定提供了基础，提供了模型判定的准确度。