本發明涉及數據處理,特別涉及一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法及相關設備。
背景技術:
1、隨著可再生能源產業的快速發展,水風光互補發電系統因能整合不同能源的出力特性、提升供電穩定性,已成為能源結構轉型的重要方向。但該類系統存在設備類型多樣(光伏組件、風機、水輪機、儲能設備等)、部署區域分散、通信協議異構(如modbus、iec61850、mqtt等)的特點,導致核心技術瓶頸日益凸顯,具體如下:
2、水風光發電系統的核心設備來自不同廠商,采用的通信協議差異較大,缺乏統一的數據采集與融合機制,難以實現各設備運行數據(如光伏組件出力、風機轉速、水輪機流量等)及多源環境參數(如輻照度、風速、電網負荷等)的高效互通。同時,現有監測手段多聚焦單一設備局部狀態,無法對跨設備、跨區域的關鍵部件(如光伏逆變器、風機齒輪箱、儲能電池等)進行協同監測,難以提前識別潛在故障風險。
3、系統運行工況受氣象條件、電網負荷波動影響顯著,故障模式復雜且具有關聯性。傳統故障診斷方法依賴人工經驗或單一閾值判斷,缺乏對故障工況的動態仿真與溯源分析,導致診斷精度低、響應滯后;且故障處置與功率調度相互割裂,在設備故障時難以快速調整各發電單元出力比例,易引發供電不穩定或能源浪費問題。
4、由于系統部署分散,現有遠程管理方案缺乏統一的通信規范與資源調度機制,跨區域控制指令傳輸兼容性差、運維資源分配不合理,難以實現全局協同運維。同時,控制策略多基于固定規則制定,無法動態適配電網負荷變化與氣象預測結果,難以平衡故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率三大核心目標。
5、現有評估方式多聚焦單一指標(如發電效率、故障率),缺乏涵蓋故障處置有效性、資源配置合理性、節能效益等多維度的綜合評估模型,無法全面反映系統運行狀態,也難以為后續優化升級提供科學依據。
6、需要說明的是,在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解,因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、本申請的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然,或部分地通過本發明的實踐而習得。
2、根據本申請的一個方面,提供一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法,包括:獲取水風光發電系統各核心設備運行數據及多源環境參數信息;對水風光發電系統核心設備運行數據及多源環境參數信息進行處理,結合邊緣計算節點實時監測光伏逆變器效率、風機齒輪箱磨損狀態、水輪機密封性能及儲能電池soc/soh,生成初步故障預警信息與功率輸出異常提示;對初步故障預警信息與功率輸出異常提示進行處理,通過數字孿生技術搭建水風光協同運行虛擬仿真平臺,模擬不同故障工況下的系統出力特性,結合多目標優化算法設計分級診斷策略與協同調度預案,施加電網安全約束與設備運行閾值限制,生成目標故障診斷指令與功率協調分配方案;基于對應的自適應協同控制算法對目標故障診斷指令及功率協調分配方案進行處理,結合實時電網負荷需求與氣象預測動態調整各發電單元出力比例,生成兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略;對兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略進行處理,生成全局協同的遠程運行管理方案;對初步故障預警信息與功率輸出異常提示、目標故障診斷指令、兼顧故障診斷準確性與發電效率的協同控制策略和全局協同的遠程運行管理方案進行處理,生成水風光協同系統綜合評估信息。
3、本申請的另一個方面,一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷裝置,包括:獲取模塊,用于獲取水風光發電系統各核心設備運行數據及多源環境參數信息;處理模塊,用于對水風光發電系統核心設備運行數據及多源環境參數信息進行處理,結合邊緣計算節點實時監測光伏逆變器效率、風機齒輪箱磨損狀態、水輪機密封性能及儲能電池soc/soh,生成初步故障預警信息與功率輸出異常提示;對初步故障預警信息與功率輸出異常提示進行處理,通過數字孿生技術搭建水風光協同運行虛擬仿真平臺,模擬不同故障工況下的系統出力特性,結合多目標優化算法設計分級診斷策略與協同調度預案,施加電網安全約束與設備運行閾值限制,生成目標故障診斷指令與功率協調分配方案;基于對應的自適應協同控制算法對目標故障診斷指令及功率協調分配方案進行處理,結合實時電網負荷需求與氣象預測動態調整各發電單元出力比例,生成兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略;對兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略進行處理,生成全局協同的遠程運行管理方案;對初步故障預警信息與功率輸出異常提示、目標故障診斷指令、兼顧故障診斷準確性與發電效率的協同控制策略和全局協同的遠程運行管理方案進行處理,生成水風光協同系統綜合評估信息。
4、根據本申請的再一個方面,一種電子設備,包括:第一處理器;以及存儲器,用于存儲所述第一處理器的可執行指令;其中,所述第一處理器配置為經由執行所述可執行指令來執行實現上述的融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法。
5、根據本申請的又一個方面,提供一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被第二處理器執行時實現上述的融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法。
6、本申請所提供的一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法及相關設備,本申請構建“數據采集-預警-診斷-控制-管理-評估”全流程技術體系,通過多協議融合機制采集核心設備運行數據與多源環境參數,經邊緣計算監測關鍵部件狀態,生成初步故障預警與功率異常提示。借助數字孿生技術搭建仿真平臺,結合多目標優化算法生成精準診斷指令與功率分配方案;再通過自適應協同控制算法,聯動電網負荷與氣象數據動態調整出力,形成兼顧多目標的協同控制策略,進而生成全局協同遠程運行管理方案。最終整合全環節信息,通過層次分析與熵權法構建綜合評估模型,輸出系統可靠性、故障處置有效性等多維度評估信息。本申請突破多設備協議異構、故障診斷精準性不足等瓶頸,實現故障精準診斷、全局協同控制與高效遠程運維,提升水風光發電系統運行可靠性與經濟性。
7、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
1.一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,對水風光發電系統核心設備運行數據及多源環境參數信息進行處理,結合邊緣計算節點實時監測光伏逆變器效率、風機齒輪箱磨損狀態、水輪機密封性能及儲能電池soc/soh,生成初步故障預警信息與功率輸出異常提示,包括:
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,對初步故障預警信息與功率輸出異常提示進行處理,通過數字孿生技術搭建水風光協同運行虛擬仿真平臺,模擬不同故障工況下的系統出力特性,結合多目標優化算法設計分級診斷策略與協同調度預案,施加電網安全約束與設備運行閾值限制,生成目標故障診斷指令與功率協調分配方案,包括:
4.如權利要求3所述的方法,其特征在于,基于對應的自適應協同控制算法對目標故障診斷指令及功率協調分配方案進行處理,結合實時電網負荷需求與氣象預測動態調整各發電單元出力比例,生成兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略,包括:
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,對兼顧故障診斷準確性、供電穩定性與發電效率的協同控制策略進行處理,生成全局協同的遠程運行管理方案,包括:
6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,對初步故障預警信息與功率輸出異常提示、目標故障診斷指令、兼顧故障診斷準確性與發電效率的協同控制策略和全局協同的遠程運行管理方案進行處理,生成水風光協同系統綜合評估信息,包括:
7.一種融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷裝置,其特征在于,所述裝置包括:
8.一種電子設備,其特征在于,包括:
9.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被第二處理器執行時實現權利要求1~6中任意一項所述的融合多協議的水風光協同控制與遠程診斷方法。