專利名稱:基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，包括光伏板，所述光伏板上均勻設(shè)有若干光輻照度傳感器，所述光輻照度傳感器通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接有包括光伏發(fā)電計量表計的核心處理器，所述核心處理器連接有人機交互系統(tǒng)。本實用新型的有益效果為：本裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，并且可以防止光伏發(fā)電量計量作弊，進而騙取補貼現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證國家補貼真正起到應(yīng)有的鼓勵光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的目的，防止國家有限的補貼資金流失，影響國家新能源鼓勵政策的實施。
【專利說明】基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)智能監(jiān)測技術(shù)，具體來說，涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]2012年11月I日國家電網(wǎng)敞開式受理光伏并網(wǎng)，按照國家電網(wǎng)《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，并網(wǎng)流程辦理周期約45個工作日；并網(wǎng)的分布式光伏項目并網(wǎng)發(fā)電，國家電網(wǎng)需要同步支付收購分布式光伏電量的費用；然而，光伏發(fā)電價格與常規(guī)火電上網(wǎng)之間的差額電價需由國家來補貼，這個補貼政策會很快出臺。
[0003]目前，國家能源局正在研宄制定光伏行業(yè)發(fā)展問題和配套支持政策，包括《促進我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《分布式光伏發(fā)電示范區(qū)實施辦法和電價補貼標(biāo)準(zhǔn)》等，其中，光伏發(fā)電電價補貼政策與國家電網(wǎng)光伏并網(wǎng)直接關(guān)聯(lián)。分布式光伏電價補貼主要內(nèi)容包括:所有分布式光伏發(fā)電項目，包括自發(fā)自用和余電上網(wǎng)部分，都可能獲得0.4-0.6元/度的補貼。關(guān)于分布式光伏發(fā)電示范區(qū)實施辦法和電價補貼標(biāo)準(zhǔn)正在草擬當(dāng)中，示范區(qū)項目將實行固定電價，以實際發(fā)電量來計算補貼金額。
[0004]此外，國家能源局9月份發(fā)布《關(guān)于申報分布式光伏發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用示范區(qū)的通知》，《通知》提出，國家對示范區(qū)的光伏發(fā)電項目實行單位電量定額補貼政策，國家對自發(fā)自用電量和多余上網(wǎng)電量實行統(tǒng)一補貼標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《通知》，各省(區(qū)、市)能源主管部門于10月15日前上報分布式光伏發(fā)電示范區(qū)實施方案。電網(wǎng)企業(yè)將按國家能源局最終批復(fù)的示范區(qū)實施方案，落實相應(yīng)電網(wǎng)接入和并網(wǎng)服務(wù)。
[0005]如果按照電量補貼的政策確定后，必然會有部分單位和個人鉆政策的漏洞，將本來不是光伏系統(tǒng)發(fā)的電充當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)的電來騙取補貼，因此，如何通過技術(shù)手段堵住這一漏洞就顯得迫在眉睫了。所以，現(xiàn)在急需一款校核裝置，能夠?qū)夥l(fā)電進行監(jiān)測防止騙取發(fā)電補貼。
[0006]當(dāng)前光伏發(fā)電計量主要是采用原有防竊電技術(shù)手段，如鉛封等手段防止對計量表計進行人為破壞，但是無法防止通過逆變手段注入功率的作弊手段。
[0007]針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0010]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，包括光伏板，所述光伏板上均勻設(shè)有若干光輻照度傳感器，所述光輻照度傳感器通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接有包括光伏發(fā)電計量表計的核心處理器，所述核心處理器連接有人機交互系統(tǒng)；所述核心處理器包括數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括光伏發(fā)電計量表計，并且所述數(shù)據(jù)處理裝置連接有自學(xué)習(xí)裝置，所述自學(xué)習(xí)裝置連接有分析處理裝置，所述分析處理裝置與所述人機交互系統(tǒng)相連接。
[0011]進一步的，所述光輻照度傳感器包括微控制器，所述微控制器連接有擴展接口，并且所述微控制器還連接有存儲器、無線收發(fā)器以及電源模塊。
[0012]進一步的，所述人機交互系統(tǒng)包括顯示器和與顯示器相連接的處理器，所述處理器連接有數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備。
[0013]進一步的，所述數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤和打印機。
[0014]優(yōu)選的，所述光伏板上均勻設(shè)有4?10個光輻照度傳感器。
[0015]優(yōu)選的，所述微控制器為ATMegal28L控制器，所述存儲器為AT45DB041B 512kB存儲器；所述擴展接口為51-Pin擴展接口 ；所述無線收發(fā)器為CC2420無線收發(fā)器。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:本裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，并且可以防止光伏發(fā)電量計量作弊，進而騙取補貼現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證國家補貼真正起到應(yīng)有的鼓勵光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的目的，防止國家有限的補貼資金流失，影響國家新能源鼓勵政策的實施。

【附圖說明】

[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置的光輻照度傳感器的原理框圖；
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置的核心處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型示意圖。
[0022]圖中:
[0023]1、光伏板；2、光輻照度傳感器；3、光伏發(fā)電計量表計；4、人機交互系統(tǒng)；5、微控制器；6、擴展接口 ；7、存儲器；8、無線收發(fā)器；9、電源模塊；10、核心處理器；11、數(shù)據(jù)處理裝置；12、自學(xué)習(xí)裝置；13、分析處理裝置。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025]如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，包括光伏板1，所述光伏板I上均勻設(shè)有若干光輻照度傳感器2，所述光輻照度傳感器2通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接有包括光伏發(fā)電計量表計3的核心處理器10，所述核心處理器10連接有人機交互系統(tǒng)4 ;所述核心處理器10包括數(shù)據(jù)處理裝置11，所述數(shù)據(jù)處理裝置11包括光伏發(fā)電計量表計3，并且所述數(shù)據(jù)處理裝置11連接有自學(xué)習(xí)裝置12，所述自學(xué)習(xí)裝置12連接有分析處理裝置13，所述分析處理裝置13與所述人機交互系統(tǒng)4相連接。
[0026]所述光輻照度傳感器2包括微控制器5，所述微控制器5連接有擴展接口 6，并且所述微控制器5還連接有存儲器7、無線收發(fā)器8以及電源模塊9。
[0027]所述人機交互系統(tǒng)4包括顯示器和與顯示器相連接的處理器，所述處理器連接有數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備；所述數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤和打印機。
[0028]所述光伏板I上均勻設(shè)有4?10個光輻照度傳感器2。
[0029]所述微控制器5為ATMegal28L控制器，所述存儲器7為AT45DB041B 512kB存儲器；所述擴展接口 6為51-Pin擴展接口 ；所述無線收發(fā)器8為CC2420無線收發(fā)器。
[0030]具體應(yīng)用時，本技術(shù)采用光輻照度傳感器2測量輻照度，利用輻照度與所述光伏板I發(fā)電的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合發(fā)電效果學(xué)習(xí)對比綜合分析判斷的技術(shù)路線，實現(xiàn)光伏發(fā)電量估算，將估算與所述光伏發(fā)電計量表計3計量的發(fā)電量進行比對，來實現(xiàn)光伏發(fā)電防作弊的功能。
[0031]本裝置中的光輻照度傳感器2主要是測量所述光伏板I安裝現(xiàn)場相關(guān)量的光輻照度；光輻照度傳感器2實時測量光的輻照度，每個系統(tǒng)根據(jù)光伏板I安裝情況配置4?10個光輻照度傳感器2，通過無線(zigbee)通訊系統(tǒng)將光輻照度數(shù)字化后上傳給所述核心處理器10。
[0032]由于所述光輻照度傳感器2安裝分散且距離較遠(yuǎn)，核心處理器10等設(shè)備與光輻照度傳感器2之間的通訊采用無線通訊方式組網(wǎng)，無線采用zigbee，這種通訊方式均為非常成熟的通訊解決方案，具有可靠性高，模塊價格低易于采購的特點，完全可以滿足系統(tǒng)對于通訊速率和可靠性的要求；裝置設(shè)置無線接收模塊，各傳感器設(shè)置無線發(fā)送模塊，光伏發(fā)電計量表計3配置RS485通訊接口 ；通過RS485通訊網(wǎng)絡(luò)同裝置成為一個有機整體；光輻照度傳感器2節(jié)點是為傳感器網(wǎng)絡(luò)特別設(shè)計的微型計算機系統(tǒng)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單元，它負(fù)責(zé)傳感和信息預(yù)處理，響應(yīng)監(jiān)控主機的指令發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0033]光伏系統(tǒng)運行狀態(tài)判斷主要是所述核心處理器10根據(jù)光輻照度、發(fā)電功率等結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法給出光伏系統(tǒng)發(fā)電量及發(fā)電曲線預(yù)估，并將其與計量表計的電量和實際光伏系統(tǒng)的發(fā)電曲線相比較，給出系統(tǒng)運行狀態(tài):正常、異常，供相關(guān)人員參考；其主要由三個子部分組成:數(shù)據(jù)處理裝置11、自學(xué)習(xí)裝置12以及分析處理裝置13 ;所述數(shù)據(jù)處理裝置11接收所述光輻照度傳感器2發(fā)來的光輻照度實時數(shù)據(jù)并對對數(shù)據(jù)進行處理，供自學(xué)習(xí)裝置12和分析處理裝置13使用。
[0034]其中，所述自學(xué)習(xí)裝置12主要有兩個功能:一是記錄歷史數(shù)據(jù)；二是光輻照度、發(fā)電功率相互間的相互影響進行分析，給出對應(yīng)關(guān)系曲線和對照表供分析處理模塊使用。所述分析處理裝置13根據(jù)光輻照度、發(fā)電功率實時數(shù)據(jù)和對應(yīng)關(guān)系曲線及對照表，計算光伏系統(tǒng)發(fā)電量估算值，并將計算結(jié)果發(fā)給所述人機交互系統(tǒng)4，另外，所述分析處理裝置13還將光輻照度的曲線進行詳細(xì)記錄和分析，能夠?qū)Ψ钦５男袨樽龀雠袛?，如采用照射方式增加輻照度等行為，保證系統(tǒng)判別的準(zhǔn)確性。
[0035]所述人機交互系統(tǒng)4主要功能是將系統(tǒng)數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果以直觀的方式通過顯示器或打印機展示出來，同時通過數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備接受運行維護人員的設(shè)置和指令；通過曲線圖標(biāo)表展示光伏系統(tǒng)發(fā)電功率估算曲線、發(fā)電量預(yù)估情況，同時顯示光伏系統(tǒng)實際發(fā)電功率曲線和發(fā)電量，使運行維護人員一目了然的了解應(yīng)發(fā)電情況和實際發(fā)電情況，給出系統(tǒng)運行狀態(tài):正常、異常，提示監(jiān)視人員處理。
[0036]本技術(shù)關(guān)于光伏系統(tǒng)處理，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法考慮太陽光照強度、環(huán)境溫度、光伏組件清潔度的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的提出將光伏組件的清潔度作為功率預(yù)測模型輸入因子，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了光伏發(fā)電功率預(yù)測模型，并通過實際光伏發(fā)電系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)，對比分析了模型的預(yù)測精度和造成誤差的原因；結(jié)果表明:本發(fā)明建立的光伏發(fā)電預(yù)測模型預(yù)測精度較高，能夠滿足實際工程應(yīng)的要求，算法原理見附圖4:
[0037]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是近年來發(fā)展起來的一種新型人工智能算法，不同于以往的數(shù)學(xué)算法，它是一種模仿動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自組織能力的特點；BP網(wǎng)絡(luò)是一種按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ?xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，是目前應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一；通過誤差反向傳播來不斷調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，最終使網(wǎng)絡(luò)誤差達到目標(biāo)范圍。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括輸入層、隱層、和輸出層。
[0038]本裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，并且可以有效的防止光伏發(fā)電量計量作弊，進而騙取補貼現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證國家補貼真正起到應(yīng)有的鼓勵光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的目的，防止國家有限的補貼資金流失，影響國家新能源鼓勵政策的實施。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，包括光伏板(1)，其特征在于，所述光伏板(I)上均勻設(shè)有若干光輻照度傳感器(2)，所述光輻照度傳感器(2)通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)連接有包括光伏發(fā)電計量表計(3)的核心處理器(10)，所述核心處理器(10)連接有人機交互系統(tǒng)(4)，并且，所述核心處理器(10)包括數(shù)據(jù)處理裝置(11)，所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)包括光伏發(fā)電計量表計(3)，并且所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)連接有自學(xué)習(xí)裝置(12)，所述自學(xué)習(xí)裝置(12 )連接有分析處理裝置(13 )，所述分析處理裝置(13 )與所述人機交互系統(tǒng)(4 )相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，其特征在于，所述光輻照度傳感器(2 )包括微控制器(5 )，所述微控制器(5 )連接有擴展接口( 6 )，并且所述微控制器(5)還連接有存儲器(7)、無線收發(fā)器(8)以及電源模塊(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，其特征在于，所述人機交互系統(tǒng)(4)包括顯示器和與顯示器相連接的處理器，所述處理器連接有數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤和打印機。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，其特征在于，所述光伏板(I)上均勻設(shè)有4~10個光輻照度傳感器(2 )。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的防光伏發(fā)電騙補裝置，其特征在于，所述微控制器(5)為ATMegal28L控制器，所述存儲器(7)為AT45DB041B 512kB存儲器；所述擴展接口(6)為51-Pin擴展接口 ；所述無線收發(fā)器(8)為CC2420無線收發(fā)器。
【文檔編號】G01R11-24GK204302344SQ201420719915
【發(fā)明者】崔保艷, 許征勝, 王勁松, 張謝, 許建中, 孫慶生, 王得勝, 鐘聲 [申請人]國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司合肥供電公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院