陳秋立

(牡丹江大學(xué),黑龍江 牡丹江 157000)

0 引言

光伏扶貧工程通過(guò)對(duì)貧困地區(qū)太陽(yáng)能資源的合理使用,展開(kāi)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),確保相關(guān)收益能夠用于扶貧工作,能夠帶動(dòng)貧困地區(qū)的發(fā)展,確保農(nóng)民能夠獲得持續(xù)且穩(wěn)定的資產(chǎn)性收入,進(jìn)而達(dá)到發(fā)展新能源以及扶貧的良好效果。 由于目前光伏扶貧工作站在實(shí)際使用過(guò)程中存在一定問(wèn)題,智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用并沒(méi)有達(dá)到理想狀態(tài),所以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)開(kāi)始在監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用,并取得了良好的應(yīng)用效果。

1 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)薮笠?guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,具有真實(shí)性高、數(shù)據(jù)量大、速度快、類型多以及價(jià)值大等特點(diǎn)。 隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)等內(nèi)容開(kāi)始成為大數(shù)據(jù)商業(yè)價(jià)值利用的關(guān)注點(diǎn),大數(shù)據(jù)分析技術(shù)也在此環(huán)境中應(yīng)運(yùn)而生。 大數(shù)據(jù)分析主要包括以下6 個(gè)方面。

1.1 可視化分析

用戶對(duì)數(shù)據(jù)的可視化分析屬于基礎(chǔ)性要求范疇,會(huì)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀展示的方式,方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)以及相關(guān)結(jié)果進(jìn)行應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘算法

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要以設(shè)備方面的應(yīng)用為主,通過(guò)分割以及孤立點(diǎn)分析等方式,對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)部進(jìn)行深層次挖掘,掌握相關(guān)有用信息。 算法應(yīng)用需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理,對(duì)數(shù)據(jù)處理速度有著較高要求。

1.3 預(yù)測(cè)性分析能力

為確保用戶能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更深層次的分析和了解,需要通過(guò)預(yù)測(cè)性分析的方式對(duì)數(shù)據(jù)挖掘以及可視化分析結(jié)果展開(kāi)預(yù)測(cè)性判斷。

1.4 語(yǔ)義引擎

因?yàn)槭艿椒墙Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)多樣性的影響,在數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中,需要運(yùn)用一系列工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀等各項(xiàng)處理,通過(guò)對(duì)語(yǔ)義引擎的應(yīng)用,智能地從文檔中提取信息。

1.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)質(zhì)量是有效的管理方式,會(huì)通過(guò)對(duì)工具以及標(biāo)準(zhǔn)化流程的應(yīng)用,科學(xué)地展開(kāi)數(shù)據(jù)處理工作,保證預(yù)先定義高質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。

1.6 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是為了多角度、多思維地對(duì)數(shù)據(jù)特定模式進(jìn)行分析和存儲(chǔ),構(gòu)建關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。 商業(yè)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要做好數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建工作,以智能系統(tǒng)為基礎(chǔ),對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理,并通過(guò)智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)加載以及抽取等各項(xiàng)操作,能夠按照主題內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)與查詢,展開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)分析等各項(xiàng)處理[1]。

2 光伏扶貧電站智能監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 光伏扶貧電站智能監(jiān)控系統(tǒng)基本情況

通過(guò)對(duì)光伏扶貧電站問(wèn)題的分析,電站問(wèn)題主要集中在以下幾個(gè)方面:(1)電站一般建設(shè)在地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū),自然條件以及地理環(huán)境較為惡劣,無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工監(jiān)控管控模式;(2)光伏電站整體設(shè)備故障率相對(duì)較高,如果存在蓄電池保護(hù)不到位的問(wèn)題,很容易使蓄電池的正常運(yùn)行受到影響,會(huì)對(duì)整體電站運(yùn)行造成不良干擾;(3)發(fā)電系統(tǒng)容易受到外界環(huán)境因素干擾,如溫度的影響會(huì)導(dǎo)致電池電壓出現(xiàn)波動(dòng),若溫度不斷升高則會(huì)出現(xiàn)輸出功率下降的問(wèn)題。 另外,太陽(yáng)光角度的影響也會(huì)致使輸出電業(yè)達(dá)到較大數(shù)值。 正是鑒于這些問(wèn)題的影響,電站需要通過(guò)構(gòu)建智能監(jiān)控系統(tǒng)的方式,對(duì)電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理,以便掌握電站運(yùn)行情況,及時(shí)對(duì)各項(xiàng)故障進(jìn)行處理[2]。

光伏扶貧電站智能監(jiān)控系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“監(jiān)控系統(tǒng)”)主要由光伏電站監(jiān)控單位與監(jiān)控中心組成,會(huì)通過(guò)對(duì)電池中電壓以及電流等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以信號(hào)方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,進(jìn)而對(duì)電站運(yùn)行的整體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 由于受到地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展的有效推動(dòng),各地區(qū)電力設(shè)施投入力度不斷增加,電力扶貧相關(guān)工作也取得了較大的進(jìn)步,電網(wǎng)覆蓋率得到了明顯提升。 在此種環(huán)境中,光伏發(fā)電系統(tǒng)控制難度較大的問(wèn)題也逐漸暴露,可能會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榭刂撇划?dāng)而造成電網(wǎng)受到破壞的情況,所以需要通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的合理使用,做好光伏電運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理,以便明確可能出現(xiàn)的問(wèn)題與隱患,提前做好相應(yīng)處理,妥善解決電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題,保證發(fā)電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

2.2 電站監(jiān)控系統(tǒng)功能要求分析

監(jiān)控系統(tǒng)需要具備故障檢測(cè)以及數(shù)據(jù)采集等各方面能力:(1)數(shù)據(jù)采集。 在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠?qū)π铍姵剌敵鲭妷阂约捌渌麛?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,幫助監(jiān)控人員明確配電開(kāi)關(guān)以及環(huán)境溫度等各項(xiàng)情況;(2)設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)測(cè),監(jiān)控系統(tǒng)需要在設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時(shí),及時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出故障信號(hào),方便維修人員進(jìn)行后續(xù)故障處理與檢修,確保電站能夠正常運(yùn)行;(3)監(jiān)控系統(tǒng)需要根據(jù)蓄電池工作特征,對(duì)充電方式進(jìn)行選擇,保證電池使用時(shí)間能夠得到切實(shí)延長(zhǎng),確保電池終止電壓過(guò)程中能夠立刻切斷電源,對(duì)蓄電池進(jìn)行有效保護(hù);(4)監(jiān)控系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,對(duì)電站運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的方式,方便對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查閱以及使用,保證在發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí),能夠通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸,及時(shí)將數(shù)據(jù)信息傳輸給相關(guān)人員,幫助人員確定故障發(fā)生位置等各項(xiàng)情況,進(jìn)而制定科學(xué)合理的故障診斷方案,保證故障處理質(zhì)量;(5)監(jiān)控系統(tǒng)需要具備良好的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,可以遠(yuǎn)程對(duì)電站監(jiān)控運(yùn)行情況進(jìn)行分析和管理[3]。

2.3 光伏監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于聯(lián)系系統(tǒng)范疇,會(huì)在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)控與預(yù)測(cè),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常管理與監(jiān)控,保證光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行。 光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用,在電站周圍進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及環(huán)境監(jiān)控,利用傳感器以及通信接口等,高質(zhì)量地完成相關(guān)數(shù)據(jù)收集任務(wù)。 光伏發(fā)電系統(tǒng)會(huì)利用數(shù)字溫度傳感器確定太陽(yáng)光直射電流情況,利用風(fēng)推動(dòng)葉片的方式保證傳感器能夠產(chǎn)生相應(yīng)電流,進(jìn)而通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),利用對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的方式獲得風(fēng)速具體數(shù)值。 通信接口負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)之間傳輸通信,利用主控系統(tǒng)芯片,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),進(jìn)而對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及分析等各項(xiàng)工作。

數(shù)據(jù)在電站運(yùn)行系統(tǒng)中具有兩個(gè)功能:(1)能夠從海量數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)出有效信息,通過(guò)構(gòu)建子集數(shù)據(jù)的方式,對(duì)綜合性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,完成相關(guān)任務(wù);(2)對(duì)不同區(qū)域間的關(guān)系進(jìn)行研究,展開(kāi)設(shè)定區(qū)域數(shù)值預(yù)測(cè)操作,通過(guò)分析的方式明確數(shù)據(jù)的相關(guān)原則。 同時(shí),電站工作人員會(huì)利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,進(jìn)而獲得相應(yīng)的決策方案,能夠通過(guò)對(duì)系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)的診斷,確定有效的故障處理方案,保證整體電站的運(yùn)行質(zhì)量。

3 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在光伏扶貧電站智能監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)用

3.1 數(shù)據(jù)采集單片機(jī)

單片機(jī)系統(tǒng)能夠采集光伏設(shè)備數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定位置。 當(dāng)完成數(shù)據(jù)分析之后,單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)利用信息網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心,并利用數(shù)據(jù)中心以及單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸感應(yīng)功能,確定數(shù)據(jù)是否被數(shù)據(jù)中心接收,以便及時(shí)對(duì)沒(méi)有接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,保證數(shù)據(jù)收集的全面性以及完整性。 同時(shí),單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,在出現(xiàn)故障或者網(wǎng)絡(luò)通信不暢時(shí),通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)保存數(shù)據(jù),確保在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后,能夠自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)[4]。

3.2 數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)服務(wù)中心是光伏監(jiān)控系統(tǒng)的核心內(nèi)容,是軟件系統(tǒng)關(guān)鍵組成,主要負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,按照客戶的具體要求,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)接收到相應(yīng)數(shù)據(jù)之后,系統(tǒng)會(huì)對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ),按照事先的分類,將數(shù)據(jù)科學(xué)地存入數(shù)據(jù)庫(kù),應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)合理分析,并在完成一系列處理之后,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方監(jiān)控中心,方便相關(guān)人員進(jìn)行分析與管理。 監(jiān)控及回空命令服務(wù)會(huì)對(duì)客戶端發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的命令進(jìn)行處理,通過(guò)服務(wù)器對(duì)客戶端發(fā)送的在線請(qǐng)求進(jìn)行評(píng)估,確定客戶端的在線具體情況,明確設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸工作是否完成,進(jìn)而利用服務(wù)器對(duì)監(jiān)控客戶發(fā)出指令,從而對(duì)光伏設(shè)備進(jìn)行有效控制,確保設(shè)備能夠始終處于正常運(yùn)行狀態(tài),不會(huì)受到其他不良因素干擾。 同時(shí),設(shè)計(jì)人員需要對(duì)查詢服務(wù)端進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)客戶端數(shù)據(jù)庫(kù)查詢方面的請(qǐng)求進(jìn)行分析和研究,按照研究結(jié)果,對(duì)整體服務(wù)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估,確定電站的整體運(yùn)行情況,及時(shí)對(duì)不合理之處做出調(diào)整,保證電站的穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而為民眾帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。 設(shè)計(jì)人員需要從不同角度對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析,利用大數(shù)據(jù)分析的技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)數(shù)據(jù)分類以及變化等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行研究,科學(xué)地展開(kāi)分析工作,以便為后續(xù)各項(xiàng)決策工作提供支持,保證電站運(yùn)行狀態(tài)能夠達(dá)到最佳。

3.3 數(shù)據(jù)診斷分析與監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和觀察,會(huì)通過(guò)為客戶提供設(shè)備使用情況畫(huà)面以及數(shù)據(jù)質(zhì)量的方式,為各項(xiàng)工作的開(kāi)展提供可靠助力。 監(jiān)控中心主要具備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)展示、故障報(bào)警等功能,用戶可以按照自身需求進(jìn)行地理環(huán)境信息采集以及用戶管理權(quán)限設(shè)置等各項(xiàng)操作。 系統(tǒng)需要通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及實(shí)時(shí)更新的方式,保證數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)的更新質(zhì)量以及時(shí)效性,確保能夠通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障進(jìn)行分析和改善的方式,保證系統(tǒng)的運(yùn)行能夠達(dá)到理想狀態(tài),為相關(guān)改進(jìn)工作提供數(shù)據(jù)依據(jù),保證系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的效果。 大數(shù)據(jù)自身具有數(shù)據(jù)多樣性以及數(shù)據(jù)量龐大等特點(diǎn),采用人工處理方式,對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,不僅存在工作壓力過(guò)大問(wèn)題,而且也可能會(huì)由于人為方面的失誤,導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果不理想,無(wú)法達(dá)到預(yù)期精準(zhǔn)度,因此需要通過(guò)構(gòu)建完善數(shù)據(jù)庫(kù)的方式,為決策者提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持,確保決策者的分析工作能夠高質(zhì)量的開(kāi)展。 工作人員需要通過(guò)對(duì)分析技術(shù)的合理使用,有效解決監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)問(wèn)題,保證大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠在數(shù)據(jù)分析中發(fā)揮更大的作用,可以更好地為相關(guān)決策制定提供保障,實(shí)現(xiàn)對(duì)流程數(shù)據(jù)分析結(jié)果的充分應(yīng)用,確保監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果以及設(shè)計(jì)質(zhì)量,利用計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行相應(yīng)的決策[5]。

3.4 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)橹悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化與完善提供可靠支持,可以在有效降低監(jiān)控成本的同時(shí),保證電站運(yùn)行所存在的各種隱患能夠得到及時(shí)處理。 工作人員可以通過(guò)對(duì)電站日常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的方式獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)展開(kāi)研究,明確電池安裝溫度以及環(huán)境溫度等各項(xiàng)影響因素的具體情況,通過(guò)構(gòu)建分析模型的方式,確定光伏電站整體運(yùn)行是否與正常標(biāo)準(zhǔn)值相符,是否存在超過(guò)正常值的狀況,進(jìn)而制定科學(xué)的策略,為相關(guān)故障處理工作提供精準(zhǔn)依據(jù)。 系統(tǒng)會(huì)通過(guò)對(duì)故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警的方式,提醒相關(guān)人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢查和排除。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為智能監(jiān)控系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行提供可靠助力,保證監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控管理效果,總體應(yīng)用價(jià)值較高[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

光伏扶貧工程對(duì)于我國(guó)新能源發(fā)展以及貧困地區(qū)脫貧工作而言,有著極為重要的作用和價(jià)值,所以需要進(jìn)一步加大對(duì)光伏扶貧工程的關(guān)注力度。 開(kāi)發(fā)人員需要通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的詳細(xì)分析,明確技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及具體應(yīng)用方法,根據(jù)扶貧電站智能監(jiān)控系統(tǒng)的具體情況,將技術(shù)科學(xué)應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)之中,確保能夠通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)的靈活性以及準(zhǔn)確性優(yōu)勢(shì)加以合理使用,達(dá)到實(shí)時(shí)、妥善解決電站故障的效果,保證電站運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性,確保大數(shù)據(jù)分析信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)能夠得到充分發(fā)揮。