一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，該系統包括：數據錄入單元、風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元；其中，數據錄入單元包括：數據輸入接口、數據存儲模塊；風電分系統評估單元包括：風電指標計算模塊、風電狀態分級模塊、風電狀態預警模塊、風電檢修決策模塊、風電狀態評估模塊；光伏分系統評估單元包括：光伏指標計算模塊、光伏狀態分級模塊、光伏狀態預警模塊、光伏檢修決策模塊、光伏狀態評估模塊；儲能分系統評估單元包括：儲能指標計算模塊、儲能狀態分級模塊、儲能狀態預警模塊、儲能檢修決策模塊、儲能狀態評估模塊。本發明降低運維成本，提高了設備的可利用率，延長了設備的維護周期。
【專利說明】一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力【技術領域】，具體地，涉及一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統。
【背景技術】
[0002]風光儲聯合發電系統是由風力發電、太陽能發電和儲能電站等多種綠色能源類型共同構成的聯合發電系統，包括風電分系統、光伏分系統和儲能分系統；其中，風電分系統是由風力發電能源類型構成的發電系統，由所有類型的風力發電機組、升壓變壓器、匯集線路、匯集線路開關柜、風機監控系統組成；光伏分系統是由光伏發電能源類型構成的發電系統，由光伏組件、匯流箱、直流配電柜、逆變器、升壓變壓器、匯集線路、匯集線路開關柜、光伏監控系統組成；儲能分系統是由各種儲能設備構成的系統，由儲能元件及其控制系統、儲能變流器、升壓變壓器、匯集線路、匯集線路開關柜、儲能監控系統組成。
[0003]目前風光儲聯合發電系統已經在我國多個地區建成投運。傳統發電系統經過多年的發展，其運維技術已經較為成熟，然而，風光儲聯合發電技術才剛剛起步，現階段其運維主要是參考火電、水電等電力設備的運維方案。
[0004]不同于傳統的發電系統，風光儲聯合發電系統具有地域分布性和性能分散性等特點，涉及制造商較多、設備數量較大，設備巡檢和維護需要考慮天氣、交通等多方面的因素，傳統發電設備定期檢修和事后維護的模式會耗費大量的人力和時間，也不能達到提高設備運行可靠性和最大限度減少設備故障、提高設備可利用率的要求。
[0005]隨著計算機軟件和傳感技術的發展，近幾年出現了基于電力設備狀態的檢修和維護模式，對設備的健康衰退狀態進行持續地監測、評估和預測，并按需制定維護計劃，在防止設備失效的同時，最大限度地延長設備的維護周期，減少設備的全壽命維護成本。這種維護模式的關鍵在于對設備的健康狀態做出快速、科學的評估，不過由于技術的限制，此模式在傳統發電設備的維護中還沒有得到發展，大多處于理論和概念階段，對于像風光儲這樣的聯合發電系統還沒有可參考的理論和經驗，也沒有針對風光儲聯合發電系統的狀態進行評估相關技術的研究。
【發明內容】
[0006]本發明實施例的主要目的在于提供一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，以提供一種能夠對風光儲聯合發電系統中各種電力設備運行狀態的健康狀況進行評估的技術。
[0007]為了實現上述目的，本發明實施例提供一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，包括:數據錄入單元、風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元；其中，
[0008]所述數據錄入單元具體包括:
[0009]數據輸入接口，用于接收風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據和儲能設備基礎監控數據；
[0010]數據存儲模塊，連接所述數據輸入接口，用于存儲所述風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據；
[0011]所述風電分系統評估單元具體包括:
[0012]風電指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述風電設備基礎監控數據，計算風電設備的可靠性指標和性能指標；
[0013]風電狀態分級模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，對風電設備的狀態進行分級；
[0014]風電狀態預警模塊，連接所述風電狀態分級模塊，用于根據所述風電設備的狀態級別進行報警；
[0015]風電檢修決策模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，確定風電設備的缺陷位置，并給出缺陷消除策略；
[0016]風電狀態評估模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，生成風電分系統的狀態評估報告；
[0017]所述光伏分系統評估單元具體包括:
[0018]光伏指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述光伏設備基礎監控數據，生成光伏設備的可靠性指標和性能指標；
[0019]光伏狀態分級模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，對光伏設備的狀態進行分級；
[0020]光伏狀態預警模塊，連接所述光伏狀態分級模塊，用于根據所述光伏設備的狀態級別進行報警；
[0021]光伏檢修決策模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，確定影響光伏設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略；
[0022]光伏狀態評估模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，生成光伏分系統的狀態評估報告；
[0023]所述儲能分系統評估單元具體包括:
[0024]儲能指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述儲能設備基礎監控數據，生成儲能設備的可罪性指標和性能指標;
[0025]儲能狀態分級模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，對儲能設備的狀態進行分級；
[0026]儲能狀態預警模塊，連接所述儲能狀態分級模塊，用于根據所述儲能設備的狀態級別進行報警；
[0027]儲能檢修決策模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，確定影響儲能設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略；
[0028]儲能狀態評估模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，生成儲能分系統的狀態評估報告。
[0029]借助于上述技術方案，本發明首先通過數據錄入單元在線或離線獲取風電設備/光伏設備/儲能設備的基礎監控數據，然后再分別通過風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元利用這些基礎監控數據計算風電設備/光伏設備/儲能設備的可靠性指標和性能指標，進而利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，確定風電設備/光伏設備/儲能設備的狀態級別，相比于現有技術，本發明實施例可以自動評估各類型設備運行狀態的健康狀況，提供不良狀態的預警功能，給出缺陷消除策略，優化設備運行，從而提升了發電單位的運維管理水平，降低運維成本，提高了設備的可利用率，延長了設備的維護周期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發明提供的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統的結構框圖；
[0032]圖2是本發明提供的數據錄入單元的結構框圖；
[0033]圖3是本發明提供的風電分系統評估單元的結構框圖；
[0034]圖4是本發明提供的光伏分系統評估單元的結構框圖；
[0035]圖5是本發明提供的儲能分系統評估單元的結構框圖；
[0036]圖6是本發明提供的設備狀態級別判斷標準示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0038]本發明提供一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，如圖1所示，該系統包括:數據錄入單元U、風電分系統評估單元12、光伏分系統評估單元13和儲能分系統評估單元14。
[0039]如圖2所示，數據錄入單元11具體包括:數據輸入接口 111、數據存儲模塊112。
[0040]數據輸入接口 111，用于接收風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據和儲能設備基礎監控數據。
[0041]具體的，風電設備基礎監控數據是通過監控風電分系統中各風電設備的運行過程而獲取的各類參數數據，例如:風電機組電壓、電流、IOmin平均有功功率、IOmin平均風速、槳距角、風向角等。
[0042]光伏設備基礎監控數據是通過監控光伏分系統中各光伏設備的運行過程而獲取的各類參數數據，例如:環境溫度、濕度、風速、太陽輻照度；光伏組串輸出電壓、輸出電流；匯流箱輸出電壓、輸出電流；光伏逆變器輸出電壓、輸出電流、IOmin平均有功功率等。
[0043]儲能設備基礎監控數據是通過監控儲能分系統中各儲能設備的運行過程而獲取的各類參數數據，例如:充放電瞬時電壓、瞬時電流、電池溫度、電池標定容量等。
[0044]在一種較佳的實施例中，數據輸入接口 111為在線接口，其分別連接風機監控系統、光伏監控系統和儲能監控系統，用于實時從所述風機監控系統獲取所述風電設備基礎監控數據，從所述光伏監控系統獲取所述光伏設備基礎監控數據，從所述儲能監控系統獲取所述儲能設備基礎監控數據。這種情況下，數據輸入接口 111支持在線接收實時變化的各類基礎監控數據(即風電設備/光伏設備/儲能設備基礎監控數據)，為系統的后續工作提供了可靠的數據基礎，并且避免了用戶手動導入數據的麻煩，系統自動化程度較高。
[0045]在另一種較佳的實施例中，數據輸入接口 111還可以為離線接口，用于離線接收用戶導入的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據。這種情況下，數據輸入接口 111支持離線接收用戶手動導入的各類基礎監控數據，適用于該評估信息系統不支持與風機監控系統、光伏監控系統和儲能監控系統相連接的情況，或者，連接風機監控系統、光伏監控系統和儲能監控系統的網絡出現故障而不能在線接收的情況。
[0046]數據存儲模塊112，連接所述數據輸入接口 111，用于存儲所述風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據。
[0047]具體的，數據存儲模塊112包含獨立的數據庫，能夠長期存儲各類基礎監控數據，支持隨時調用歷史數據的功能。
[0048]在一種較佳的實施例中，數據錄入單元11還包括:數據補充模塊和/或數據修改模塊。
[0049]所述數據補充模塊，連接所述數據存儲模塊112，用于接收用戶輸入的數據補充命令，并將所述數據補充命令中包含的補充數據增加到所述數據存儲模塊112存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據中。
[0050]具體的，數據補充模塊提供了用戶手動補充基礎監控數據的功能，適用于當數據輸入接口 111在線接收或離線接收的各類基礎監控數據出現缺失的情況。
[0051]所述數據修改模塊，連接所述數據存儲模塊112，用于接收用戶輸入的數據修改命令，并根據所述數據修改命令對所述數據存儲模塊112存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據進行修改。
[0052]具體的，數據修改模塊提供了用戶手動修改各類基礎監控數據的功能，例如，用戶可根據實際需要對不滿足精確度要求的數據進行精確度處理，或者，將明顯偏離正常情況的數值剔除掉等。
[0053]在一種較佳的實施例中，數據錄入單元11還包括:格式轉換模塊，連接所述數據存儲模塊112，用于將所述數據存儲模塊112存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據和儲能設備基礎監控數據轉換成預設格式。
[0054]具體的，格式轉換模塊提供了根據后續處理的需要，對各類基礎監控數據進行數據格式進行轉換的功能。
[0055]如圖3所示，風電分系統評估單元12具體包括:風電指標計算模塊121、風電狀態分級模塊122、風電狀態預警模塊123、風電檢修決策模塊124和風電狀態評估模塊125。
[0056]風電指標計算模塊121，連接所述數據存儲模塊112，用于根據所述風電設備基礎監控數據，計算風電設備的可靠性指標和性能指標。
[0057]具體的，風電指標計算模塊121通過對一定時間長度內(例如以每6個月為一個時間長度)的風電設備基礎監控數據進行統計、分析、計算，獲得風電設備的可靠性指標和性能指標。
[0058]本發明中，風電分系統評估單元12可采用平均無故障運行時間、時間可利用率、能量可利用率、檢修平均無故障運行時間、可運行條件下設備連續運行時間中的一種作為風電設備的可靠性指標。
[0059]在一種較佳的實施例中，風電分系統評估單元12采用平均無故障運行時間作為風電設備的可靠性指標。
[0060]本發明中，風電分系統評估單元12可采用發電能力、功率特性保證率、功率特性一致性系數中的一種作為風電設備的性能指標。
[0061]在一種較佳的實施例中，風電分系統評估單元12采用發電能力作為風電設備的性能指標。
[0062]風電狀態分級模塊122，連接所述風電指標計算模塊121，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，對風電設備的狀態進行分級。
[0063]具體的，風電狀態分級模塊122首先利用預先制定的風電設備可靠性指標判斷標準，對所述風電設備的可靠性指標進行級別劃分，以及，利用預先制定的風電設備性能指標判斷標準，對所述風電設備的性能指標進行級別劃分；然后，再利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合風電設備的可靠性指標級別和性能指標級別，確定風電設備的狀態級別。
[0064]針對風電設備可靠性指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先設定的可靠性指標判斷標準，將可靠性指標劃分為正常、亞健康、嚴重三種級別。例如，針對可靠性指標，預先設定兩個標準閾值，分別記為一級標準閾值和二級標準閾值；當可靠性指標小于一級標準閾值時，為正常級別；當可靠性指標大于等于一級標準閾值，且小于二級標準閾值時，為亞健康級別；當可靠性指標大于等于二級標準閾值時，為嚴重級別。
[0065]類似的，針對風電設備性能指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的性能指標判斷標準，將性能指標劃分為優、良、差三種級別。
[0066]針對風電設備的狀態級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，將風電設備的狀態劃分為正常狀態、亞健康狀態、嚴重狀態三種，并且，如圖6所示，該預先制定的設備狀態級別判斷標準為:當可靠性指標為正常，且性能指標為優時，確定設備狀態為正常狀態；當可靠性指標為亞健康，或性能指標為良時，確定設備狀態為亞健康狀態；當可靠性指標為嚴重，或性能指標為差時，確定設備狀態為嚴重狀態。
[0067]風電狀態預警模塊123，連接所述風電狀態分級模塊122，用于根據所述風電設備的狀態級別進行報警。
[0068]在一種較佳的實施例中，風電狀態預警模塊123提供了針對風電設備的亞健康狀態和嚴重狀態的預警功能。
[0069]風電檢修決策模塊124，連接所述風電指標計算模塊121，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，確定風電設備的缺陷位置，并給出缺陷消除策略。
[0070]具體的，風電設備的可靠性指標為亞健康級別或嚴重級別時，風電檢修決策模塊124提供自動對造成風電設備頻繁故障的原因進行分析，對缺陷位置進行定位，并依據檢修經驗給出適當的缺陷消除策略(如預防性維護或更換部件)等功能；
[0071]風電設備的性能指標為良級別或差級別時，風電檢修決策提供自動分析外部環境因素、控制系統參數，必要時進行診斷性試驗，有針對性得進行檢修以恢復性能指標等功倉泛。[0072]風電狀態評估模塊125，連接所述風電指標計算模塊121，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，生成風電分系統的狀態評估報告。
[0073]具體的，在風電指標計算模塊121計算可靠性指標、性能指標，以及風電狀態分級模塊122對風電設備的狀態進行分級之后，風電狀態評估模塊125應出具一份狀態評估報告，以供用戶查閱。
[0074]在一種較佳的實施例中，為使評估報告格式統一，方便用戶查閱，可預先制定一種風電設備狀態評估報告模板，風電狀態評估模塊125即可根據該模板生成風電設備狀態評估報告。
[0075]除以上各種功能模塊之外，在一種較佳的實施例中，風電分系統評估單元12還包括:
[0076]風電指標查詢模塊，連接所述風電指標計算模塊121，用于接收用戶輸入的風電設備指標查詢命令，根據所述風電設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體風電設備，并將所述時間段內，所述具體風電設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
[0077]具體的，風電指標查詢模塊提供給用戶查詢某一具體時間段內、某些具體風電設備的可靠性指標和性能指標的功能，利用風電指標查詢模塊，用戶只需輸入需要查詢的時間段和具體風電設備的編號，即可查詢相應的歷史指標數據。
[0078]如圖4所示，光伏分系統評估單元13具體包括:光伏指標計算模塊131、光伏狀態分級模塊132、光伏狀態預警模塊133、光伏檢修決策模塊134和光伏狀態評估模塊135。
[0079]光伏指標計算模塊131，連接所述數據存儲模塊112，用于根據所述的光伏設備基礎監控數據，生成光伏設備的可靠性指標和性能指標。
[0080]具體的，光伏指標計算模塊131通過對一定時間長度內(例如以每6個月為一個時間長度)的光伏設備基礎監控數據進行統計、分析、計算，獲得光伏設備的可靠性指標和性能指標。
[0081]本發明中，光伏分系統評估單元13可采用平均無故障運行時間、時間可利用率、能量可利用率、檢修平均無故障運行時間、可運行條件下設備連續運行時間中的一種作為光伏設備的可靠性指標。
[0082]在一種較佳的實施例中，光伏分系統評估單元13采用平均無故障運行時間作為光伏設備的可靠性指標。
[0083]本發明中，光伏分系統評估單元13可采用發電能力、功率特性保證率、功率特性一致性系數中的一種作為光伏設備的性能指標。
[0084]在一種較佳的實施例中，光伏分系統評估單元13采用發電能力作為光伏設備的性能指標。
[0085]光伏狀態分級模塊132，連接所述光伏指標計算模塊131，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，對光伏設備的狀態進行分級。
[0086]具體的，光伏狀態分級模塊132首先利用預先制定的光伏設備可靠性指標判斷標準，對所述光伏設備的可靠性指標進行級別劃分，以及，利用預先制定的光伏設備性能指標判斷標準，對所述光伏設備的性能指標進行級別劃分；然后，再利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合光伏設備的可靠性指標級別和性能指標級別，確定光伏設備的狀態級別。
[0087]針對光伏設備可靠性指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先設定的可靠性指標判斷標準，將可靠性指標劃分為正常、亞健康、嚴重三種級別。例如，針對可靠性指標，預先設定兩個標準閾值，分別記為一級標準閾值和二級標準閾值；當可靠性指標小于一級標準閾值時，為正常級別；當可靠性指標大于等于一級標準閾值，且小于二級標準閾值時，為亞健康級別；當可靠性指標大于等于二級標準閾值時，為嚴重級別。
[0088]類似的，針對光伏設備性能指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的性能指標判斷標準，將性能指標劃分為優、良、差三種級別。
[0089]針對光伏設備的狀態級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，將光伏設備的狀態劃分為正常狀態、亞健康狀態、嚴重狀態三種，并且，如圖6所示，該預先制定的設備狀態級別判斷標準為:當可靠性指標為正常，且性能指標為優時，確定設備狀態為正常狀態；當可靠性指標為亞健康，或性能指標為良時，確定設備狀態為亞健康狀態；當可靠性指標為嚴重，或性能指標為差時，確定設備狀態為嚴重狀態。
[0090]光伏狀態預警模塊133，連接所述光伏狀態分級模塊132，用于根據所述光伏設備的狀態級別進行報警。
[0091]在一種較佳的實施例中，光伏狀態預警模塊133提供了針對光伏設備的亞健康狀態和嚴重狀態的預警功能。
[0092]光伏檢修決策模塊134，連接所述光伏指標計算模塊131，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，確定影響光伏設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略。
[0093]具體的，光伏設備的可靠性指標為亞健康級別或嚴重級別時，光伏檢修決策模塊134提供自動對造成光伏設備頻繁故障的原因進行分析，對缺陷位置進行定位，并依據檢修經驗給出適當的缺陷消除策略(如預防性維護或更換部件)等功能；
[0094]光伏設備的性能指標為良級別或差級別時，光伏檢修決策提供自動分析外部環境因素、控制系統參數，必要時進行診斷性試驗，有針對性得進行檢修以恢復性能指標等功倉泛。
[0095]光伏狀態評估模塊135，連接所述光伏指標計算模塊131，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，生成光伏分系統的狀態評估報告；
[0096]具體的，在光伏指標計算模塊131計算可靠性指標、性能指標，以及光伏狀態分級模塊132對光伏設備的狀態進行分級之后，光伏狀態評估模塊135應出具一份狀態評估報告，以供用戶查閱。
[0097]在一種較佳的實施例中，為使評估報告格式統一，方便用戶查閱，可預先制定一種光伏設備狀態評估報告模板，光伏狀態評估模塊135即可根據該模板生成光伏設備狀態評估報告。
[0098]除以上各種功能模塊之外，在一種較佳的實施例中，光伏分系統評估單元13還包括:
[0099]光伏指標查詢模塊，連接所述光伏指標計算模塊131，用于接收用戶輸入的光伏設備指標查詢命令，根據所述光伏設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體光伏設備，并將所述時間段內，所述具體光伏設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
[0100]具體的，光伏指標查詢模塊提供給用戶查詢某一具體時間段內、某些具體光伏設備的可靠性指標和性能指標的功能，利用光伏指標查詢模塊，用戶只需輸入需要查詢的時間段和具體光伏設備的編號，即可查詢相應的歷史指標數據。
[0101]如圖5所示，儲能分系統評估單元14具體包括:儲能指標計算模塊141、儲能狀態分級模塊142、儲能狀態預警模塊143、儲能檢修決策模塊144和儲能狀態評估模塊145。
[0102]儲能指標計算模塊141，連接所述數據存儲模塊112，用于根據所述儲能設備基礎監控數據，生成儲能設備的可靠性指標和性能指標。
[0103]具體的，儲能指標計算模塊141通過對一定時間長度內(例如以每6個月為一個時間長度)的儲能設備基礎監控數據進行統計、分析、計算，獲得儲能設備的可靠性指標和性能指標。
[0104]本發明中，儲能分系統評估單元14可采用平均無故障運行時間、時間可利用率、能量可利用率、檢修平均無故障運行時間、可運行條件下設備連續運行時間中的一種作為儲能設備的可靠性指標。
[0105]在一種較佳的實施例中，儲能分系統評估單元14采用平均無故障運行時間作為儲能設備的可靠性指標。
[0106]本發明中，儲能分系統評估單元14可采用儲能電池實際容量、充放電效率中的一種作為儲能設備的性能指標。
[0107]在一種較佳的實施例中，儲能分系統評估單元14采用儲能電池實際容量作為儲能設備的性能指標。
[0108]儲能狀態分級模塊142，連接所述儲能指標計算模塊141，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，對儲能設備的狀態進行分級。
[0109]具體的，儲能狀態分級模塊142首先利用預先制定的儲能設備可靠性指標判斷標準，對所述儲能設備的可靠性指標進行級別劃分，以及，利用預先制定的儲能設備性能指標判斷標準，對所述儲能設備的性能指標進行級別劃分；然后，再利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合儲能設備的可罪性指標級別和性能指標級別，確定儲能設備的狀態級別。
[0110]針對儲能設備可靠性指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先設定的可靠性指標判斷標準，將可靠性指標劃分為正常、亞健康、嚴重三種級別。例如，針對可靠性指標，預先設定兩個標準閾值，分別記為一級標準閾值和二級標準閾值；當可靠性指標小于一級標準閾值時，為正常級別；當可靠性指標大于等于一級標準閾值，且小于二級標準閾值時，為亞健康級別；當可靠性指標大于等于二級標準閾值時，為嚴重級別。
[0111]類似的，針對儲能設備性能指標的級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的性能指標判斷標準，將性能指標劃分為優、良、差三種級別。
[0112]針對儲能設備的狀態級別劃分，在一種較佳的實施例中，本發明利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，將儲能設備的狀態劃分為正常狀態、亞健康狀態、嚴重狀態三種，并且，如圖6所示，該預先制定的設備狀態級別判斷標準為:當可靠性指標為正常，且性能指標為優時，確定設備狀態為正常狀態；當可靠性指標為亞健康，或性能指標為良時，確定設備狀態為亞健康狀態；當可靠性指標為嚴重，或性能指標為差時，確定設備狀態為嚴重狀態。
[0113]儲能狀態預警模塊143，連接所述儲能狀態分級模塊142，用于根據所述儲能設備的狀態級別進行報警。
[0114]在一種較佳的實施例中，儲能狀態預警模塊143提供了針對儲能設備的亞健康狀態和嚴重狀態的預警功能。
[0115]儲能檢修決策模塊144，連接所述儲能指標計算模塊141，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，確定影響儲能設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略。
[0116]具體的，儲能設備的可靠性指標為亞健康級別或嚴重級別時，儲能檢修決策模塊144提供自動對造成儲能設備頻繁故障的原因進行分析，對缺陷位置進行定位，并依據檢修經驗給出適當的缺陷消除策略(如預防性維護或更換部件)等功能；
[0117]儲能設備的性能指標為良級別或差級別時，儲能檢修決策提供自動分析外部環境因素、控制系統參數，必要時進行診斷性試驗，有針對性得進行檢修以恢復性能指標等功倉泛。
[0118]儲能狀態評估模塊145，連接所述儲能指標計算模塊141，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，生成儲能分系統的狀態評估報告。
[0119]具體的，在儲能指標計算模塊141計算可靠性指標、性能指標，以及儲能狀態分級模塊142對儲能設備的狀態進行分級之后，儲能狀態評估模塊145應出具一份狀態評估報告，以供用戶查閱。
[0120]在一種較佳的實施例中，為使評估報告格式統一，方便用戶查閱，可預先制定一種儲能設備狀態評估報告模板，儲能狀態評估模塊145即可根據該模板生成儲能設備狀態評估報告。
[0121]除以上各種功能模塊之外，在一種較佳的實施例中，儲能分系統評估單元14還包括:
[0122]儲能指標查詢模塊，連接所述儲能指標計算模塊141，用于接收用戶輸入的儲能設備指標查詢命令，根據所述儲能設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體儲能設備，并將所述時間段內，所述具體儲能設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
[0123]具體的，儲能指標查詢模塊提供給用戶查詢某一具體時間段內、某些具體儲能設備的可靠性指標和性能指標的功能，利用儲能指標查詢模塊，用戶只需輸入需要查詢的時間段和具體儲能設備的編號，即可查詢相應的歷史指標數據。
[0124]綜上所述，本發明實施例提供的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統具有以下有益效果:
[0125](I)支持在線和離線兩種模式接收風電設備/光伏設備/儲能設備基礎監控數據的功能；
[0126](2)支持對風電設備/光伏設備/儲能設備基礎監控數據進行格式轉換、補充、修改等功能；
[0127](3)支持根據風電設備/光伏設備/儲能設備基礎監控數據，自動計算風電設備/光伏設備/儲能設備的可靠性指標和性能指標的功能；
[0128](4)支持自動對風電設備/光伏設備/儲能設備的運行狀態進行評估的功能；
[0129](5)支持對風電設備/光伏設備/儲能設備的不良狀態進行報警的功能；
[0130](6)支持故障分析、定位缺陷位置、提供缺陷消除策略的功能；
[0131](7)支持出具風電分系統/光伏分系統/儲能分系統的狀態評估報告的功能；
[0132](8)提高了設備的可利用率，延長了設備的維護周期；
[0133](9)提升了發電單位的運維管理水平，降低運維成本。[0134]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，包括:數據錄入單元、風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元；其中， 所述數據錄入單元具體包括: 數據輸入接口，用于接收風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據和儲能設備基礎監控數據； 數據存儲模塊，連接所述數據輸入接口，用于存儲所述風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據； 所述風電分系統評估單元具體包括: 風電指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述風電設備基礎監控數據，計算風電設備的可靠性指標和性能指標； 風電狀態分級模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，對風電設備的狀態進行分級； 風電狀態預警模塊，連接所述風電狀態分級模塊，用于根據所述風電設備的狀態級別進行報警； 風電檢修決策模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，確定風電設備的缺陷位直，并給出缺陷消除束略； 風電狀態評估模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于根據所述風電設備的可靠性指標和性能指標，生成風電分系統的狀態評估報告； 所述光伏分系統評估單元具體包括: 光伏指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述光伏設備基礎監控數據，生成光伏設備的可靠性指標和性能指標； 光伏狀態分級模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，對光伏設備的狀態進行分級； 光伏狀態預警模塊，連接所述光伏狀態分級模塊，用于根據所述光伏設備的狀態級別進行報警； 光伏檢修決策模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，確定影響光伏設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略； 光伏狀態評估模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于根據所述光伏設備的可靠性指標和性能指標，生成光伏分系統的狀態評估報告； 所述儲能分系統評估單元具體包括: 儲能指標計算模塊，連接所述數據存儲模塊，用于根據所述儲能設備基礎監控數據，生成儲能設備的可罪性指標和性能指標; 儲能狀態分級模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，對儲能設備的狀態進行分級； 儲能狀態預警模塊，連接所述儲能狀態分級模塊，用于根據所述儲能設備的狀態級別進行報警； 儲能檢修決策模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，確定影響儲能設備正常運行的缺陷位置，并給出缺陷消除策略； 儲能狀態評估模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于根據所述儲能設備的可靠性指標和性能指標，生成儲能分系統的狀態評估報告。
2.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于， 所述風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元采用平均無故障運行時間、時間可利用率、能量可利用率、檢修平均無故障運行時間、可運行條件下設備連續運行時間中的一種作為可靠性指標； 所述風電分系統評估單元和光伏分系統評估單元采用發電能力、功率特性保證率、功率特性一致性系數中的一種作為性能指標；所述儲能分系統評估單元采用儲能電池實際容量、充放電效率中的一種作為性能指標。
3.根據權利要求2所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于， 所述風電分系統評估單元、光伏分系統評估單元和儲能分系統評估單元采用平均無故障運行時間作為可靠性指標；所述風電分系統評估單元和光伏分系統評估單元采用發電能力作為性能指標；所述儲能分系統評估單元采用儲能電池實際容量作為性能指標。
4.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述風電狀態分級模塊具體用于: 利用預先制定的風電設備可靠性指標判斷標準，對所述風電設備的可靠性指標進行級別劃分；利用預先制定的風電設備性能指標判斷標準，對所述風電設備的性能指標進行級別劃分； 利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合所述風電設備的可靠性指標級別和性能指標級別，確定風電設備的狀態級別。
5.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述光伏狀態分級模塊具體用于: 利用預先制定的光伏設備可靠性指標判斷標準，對所述光伏設備的可靠性指標進行級別劃分；利用預先制定的光伏設備性能指標判斷標準，對所述光伏設備的性能指標進行級別劃分； 利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合所述光伏設備的可靠性指標級別和性能指標級別，確定光伏設備的狀態級別。
6.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述儲能狀態分級模塊具體用于: 利用預先制定的儲能設備可靠性指標判斷標準，對所述儲能設備的可靠性指標進行級別劃分；利用預先制定的儲能設備性能指標判斷標準，對所述儲能設備的性能指標進行級別劃分； 利用預先制定的設備狀態級別判斷標準，綜合所述儲能設備的可靠性指標級別和性能指標級別，確定儲能設備的狀態級別。
7.根據權利要求4~6任一所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統,其特征在于， 所述可靠性指標的級別分為正常、亞健康、嚴重三種； 所述性能指標的級別分為優、良、差三種； 所述風電設備的狀態級別分為正常狀態、亞健康狀態、嚴重狀態三種； 所述設備狀態級別判斷標準具體為: 當可靠性指標為正常，且性能指標為優時，確定設備狀態為正常狀態； 當可靠性指標為亞健康，或性能指標為良時，確定設備狀態為亞健康狀態； 當可靠性指標為嚴重，或性能指標為差時，確定設備狀態為嚴重狀態。
8.根據權利要求7所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于， 所述風電狀態預警模塊具體用于:在確定所述風電設備的狀態級別為亞健康狀態或嚴重狀態時進行報警； 所述光伏狀態預警模塊具體用于:在確定所述光伏設備的狀態級別為亞健康狀態或嚴重狀態時進行報警； 所述儲能狀態預警模塊具體用于:在確定所述儲能設備的狀態級別為亞健康狀態或嚴重狀態時進行報警。
9.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述風電分系統評估單元還包括: 風電指標查詢模塊，連接所述風電指標計算模塊，用于接收用戶輸入的風電設備指標查詢命令，根據所述風電設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體風電設備，并將所述時間段內，所述具體風電設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
10.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述光伏分系統評估單元還包括: 光伏指標查詢模塊，連接所述光伏指標計算模塊，用于接收用戶輸入的光伏設備指標查詢命令，根據所述光伏設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體光伏設備，并將所述時間段內，所述具體光伏設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
11.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述儲能分系統評估單元還包括: 儲能指標查詢模塊，連接所述儲能指標計算模塊，用于接收用戶輸入的儲能設備指標查詢命令，根據所述儲能設備查詢命令解析用戶欲查詢的時間段及具體儲能設備，并將所述時間段內，所述具體儲能設備對應的可靠性指標和性能指標顯示給用戶。
12.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述風電狀態評估模塊具體用于: 利用預先定制的風電設備狀態評估報告模板，生成風電分系統的狀態評估報告。
13.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述光伏狀態評估模塊具體用于: 利用預先定制的光伏設備狀態評估報告模板，生成光伏分系統的狀態評估報告。
14.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述儲能狀態評估模塊具體用于: 利用預先定制的儲能設備狀態評估報告模板，生成儲能分系統的狀態評估報告。
15.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述數據輸入接口具體包括:在線接口和/或離線接口 ；其中， 所述在線接口，分別連接風機監控系統、光伏監控系統和儲能監控系統，用于實時從所述風機監控系統獲取所述風電設備基礎監控數據，從所述光伏監控系統獲取所述光伏設備基礎監控數據，從所述儲能監控系統獲取所述儲能設備基礎監控數據； 所述離線接口，用于接收用戶導入的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據。
16.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述數據錄入單元還包括:數據補充模塊和/或數據修改模塊；其中， 所述數據補充模塊，連接所述數據存儲模塊，用于接收用戶輸入的數據補充命令，并將所述數據補充命令中包含的補充數據增加到所述數據存儲模塊存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據中； 所述數據修改模塊，連接所述數據存儲模塊，用于接收用戶輸入的數據修改命令，并根據所述數據修改命令對所述數據存儲模塊存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎監控數據、儲能設備基礎監控數據進行修改。
17.根據權利要求1所述的風光儲聯合發電系統設備狀態評估信息系統，其特征在于，所述數據錄入單元還包括: 格式轉換模塊，連接所述數據存儲模塊，用于將所述數據存儲模塊存儲的風電設備基礎監控數據、光伏設備基礎 監控數據和儲能設備基礎監控數據轉換成預設格式。
【文檔編號】G06Q50/06GK103606107SQ201310366997
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】宋鵬, 白愷, 劉少宇, 劉漢民, 劉輝, 梁廷婷, 任巍曦, 顧曉華, 趙清聲, 錢坤 申請人:國家電網公司, 華北電力科學研究院有限責任公司, 國網新源張家口風光儲示范電站有限公司, 遠景能源（江蘇）有限公司