光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全球能源的日益短缺,光伏發(fā)電已經(jīng)成為世界各地關(guān)注的焦點(diǎn)。然而大型光伏電站能夠平穩(wěn)運(yùn)行,不但需要眾多光伏設(shè)備協(xié)同工作,而且需要這些設(shè)備處于“無(wú)故障”運(yùn)行狀態(tài)。傳統(tǒng)上對(duì)光伏設(shè)備的管理和監(jiān)測(cè),主要采用網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)和少量光伏運(yùn)營(yíng)人員,但受制于光伏監(jiān)控系統(tǒng)智能化不足和有限的人力資源,根本無(wú)法達(dá)到對(duì)設(shè)備及時(shí)、精確地監(jiān)控,由此可能對(duì)光伏電站設(shè)備造成安全隱患,甚至引起人員傷害。但是,隨著傳感器等技術(shù)在光伏電站上的應(yīng)用,整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)積累了大量設(shè)備運(yùn)行故障數(shù)據(jù)。如何利用光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的故障數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)深度挖掘和分析,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站智能化生產(chǎn)和監(jiān)測(cè),是當(dāng)今光伏行業(yè)一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文為了解決大型光伏電站在故障監(jiān)測(cè)方面的智能化需求問(wèn)題,通過(guò)深度挖掘光伏故障數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)挖掘和Map Reduce框架技術(shù),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套面向光伏電站的故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。論文主要完成以下工作:(1)針對(duì)光伏故障數(shù)據(jù)中存在缺失值的問(wèn)題,采用了基于K均值的缺失值填充方法,完成了對(duì)光伏缺失值數(shù)據(jù)的處理,提高了可用光伏數(shù)據(jù)的質(zhì)量;針對(duì)光伏監(jiān)控系統(tǒng)缺少故障預(yù)測(cè)模型的問(wèn)題,采用了基于數(shù)據(jù)挖掘的分類分析法,建立了光伏故障預(yù)測(cè)模型,提高了系統(tǒng)預(yù)測(cè)光伏故障的能力;針對(duì)在傳統(tǒng)單機(jī)計(jì)算環(huán)境下,挖掘和處理光伏故障數(shù)據(jù)性能低下的問(wèn)題,采用了基于Map Reduce框架的光伏數(shù)據(jù)處理機(jī)制,提升了系統(tǒng)挖掘故障數(shù)據(jù)的性能。(2)針對(duì)光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了功能性和非功能性需求分析,確定了光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程。采用模塊化的思想,利用Mahout接口和Map Reduce機(jī)制,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的三大功能模塊,即光伏數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、光伏故障預(yù)測(cè)模型建立模塊、光伏設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊,并對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。(3)確定了光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所采用的框架和技術(shù),詳細(xì)闡述了光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三大功能模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并對(duì)光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能性和非功能性需求進(jìn)行了測(cè)試。綜上,本論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并采用相關(guān)的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),對(duì)系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵方法和技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,取得了預(yù)期的應(yīng)用效果。
【關(guān)鍵詞】:光伏電站 故障監(jiān)測(cè) 缺失值 預(yù)測(cè)模型
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TM615;TP274
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-18
- 1.1 課題來(lái)源9
- 1.2 課題背景及研究的目的和意義9-11
- 1.2.1 課題背景9-10
- 1.2.2 課題目的和意義10-11
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-15
- 1.3.1 光伏電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 數(shù)據(jù)挖掘在電力領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀12-14
- 1.3.3 MapReduce框架在電力領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
- 1.4 當(dāng)前存在的主要問(wèn)題15-16
- 1.5 本論文的主要工作內(nèi)容16-18
- 第2章 光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求分析18-27
- 2.1 光伏電站常見(jiàn)故障及解決措施18-19
- 2.2 光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要流程分析19-21
- 2.2.1 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程分析19-20
- 2.2.2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程分析20-21
- 2.3 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能性需求21-25
- 2.4 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的非功能性需求25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 第3章 面向光伏電站故障數(shù)據(jù)的關(guān)鍵處理技術(shù)27-45
- 3.1 基于K均值的光伏缺失數(shù)據(jù)填充機(jī)制27-31
- 3.1.1 問(wèn)題描述27-28
- 3.1.2 基于K均值的光伏缺失數(shù)據(jù)填充機(jī)制28-29
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析29-31
- 3.2 基于分類方法的光伏電站故障預(yù)測(cè)模型31-39
- 3.2.1 問(wèn)題描述31-32
- 3.2.2 基于分類方法的光伏故障預(yù)測(cè)過(guò)程32-33
- 3.2.3 基于分類方法的光伏故障預(yù)測(cè)模型33-38
- 3.2.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析38-39
- 3.3 基于MapReduce光伏故障數(shù)據(jù)處理框架39-44
- 3.3.1 問(wèn)題描述39-40
- 3.3.2 光伏缺失值數(shù)據(jù)填充算法的并行化過(guò)程40-41
- 3.3.3 光伏故障預(yù)測(cè)模型建立算法的并行化過(guò)程41-43
- 3.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析43-44
- 3.4 本章小結(jié)44-45
- 第4章 光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-57
- 4.1 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-46
- 4.2 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-47
- 4.3 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)47-53
- 4.3.1 光伏數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊功能設(shè)計(jì)48-49
- 4.3.2 光伏故障預(yù)測(cè)模型建立模塊功能設(shè)計(jì)49-51
- 4.3.3 光伏設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊功能設(shè)計(jì)51-53
- 4.4 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)53-56
- 4.5 本章小結(jié)56-57
- 第5章 光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試57-73
- 5.1 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)57-69
- 5.1.1 實(shí)現(xiàn)技術(shù)及開(kāi)發(fā)環(huán)境57-58
- 5.1.2 Hadoop和Mahout的配置58-60
- 5.1.3 關(guān)鍵模塊功能實(shí)現(xiàn)60-69
- 5.2 光伏故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試69-72
- 5.2.1 功能測(cè)試70-71
- 5.2.2 非功能測(cè)試71-72
- 5.3 系統(tǒng)應(yīng)用前景分析72
- 5.4 本章小結(jié)72-73
- 結(jié)論73-74
- 參考文獻(xiàn)74-79
- 致謝79
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:光伏電站故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):257350
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