无人值守太阳能充电站管理系统的研究与实现

摘要

为了破解无人值守太阳能充电站设备闲置、维护困难、管理低效的难题，本文提取了充电站在投产建设和长期运营中积累的数据，通过构建实用化的分析模型初步挖掘了数据资产潜在的价值。并利用HighCharts插件将分析结果以可视化图表的形式提供给管理者，改变了传统管理软件功能滞后、效率低下的突出弊端。为了获取新能源企业最关心的电能产出和核心设备的劣化趋势，先使用组件面积法和标准法计算了太阳能充电站的理论和实际发电量，然后用加权转换法分析了逆变器的转换效率，并用关联对比法分析了光伏设备的转换效率。分析得出的结论为太阳能充电站的建设和管理提供了有效决策和建议。本文主要完成如下工作： 1、将充电蛄数据抽象成四层结构模型，详细研究了数据从采集层到处理层再到可视化层的理论方法和技术手段，设计了发电量和设备转化效率的计算模型，并应用到本系统当中。有效提高了充电站的发电收益和设备的精细化管理水平。 2、结合服务器、多线程、GPRS，MVC等信息技术开发了Web管理系统，实现了电站在线管理和数据分析的无缝衔接，满足了远程在线管理的要求，并大幅提升了无形数据资产的二次利用率。 3、对于有老化和故障趋势的设备，利用Java和HTML语言单独开发了以动态二维码为入口的设备端管理系统，维修员扫码后即可快速运维设备，并辅以时下流行的微信公众号由点及面地推送充电站的维修安排和设备健康状况信息，有效降低了运维投入和管理成本。 系统实现了太阳能充电站的高效管理，并在运维环节实现了操作的流程化和实时化，为解决无人值守太阳能充电站运维复杂和管理困难的突出问题提供了新的解决方案。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外发展现状

1.2.1 太阳能充电站国内外应用现状

1.2.2 太阳能充电站管理系统的研究现状

1.2.3 文献评论

1.3 太阳能充电站管理中现存的问题

1.4 研究的主要内容

1.5 章节安排

2 充电站管理系统的需求分析及总体设计框架

2.1 系统的需求分析

2.1.1 系统的功能和非功能需求分析

2.1.2 充电站设备的运维特点分析

2.2 充电站管理系统的总体设计方案

2.2.1 管理层通讯设计方案

2.2.2 服务器的功能设计方案

2.3 系统选型及相关说明

2.3.1 Tomcat服务器和MySQL服务器

2.3.2 无线传感网络

2.3.3 QR二维码的相关说明

2.4 相关理论概述

2.4.1 Web应用的体系结构

2.4.2 Ajax异步更新技术

2.5 本章总结

3 太阳能充电站数据的处理与分析

3.1 数据的采集与传输

3.1.1 数据的分层模型

3.1.2 数据的采集与传输策略

3.1.3 数据的结构化处理

3.2 发电量的统计分析

3.2.1 基于标准法的发电量统计

3.2.2 基于组件面积法的发电量统计

3.3 核心设备的运行数据分析

3.3.1 发电效率的计算

3.3.2 太阳能充电站核心设备的效率分析

3.3.3 影响电能生产效率的因素分析

3.3.4 多变量计算模型

3.4 本章总结

4 服务器端与Web管理系统的设计

4.1 系统的实现目标和实现原则

4.1.1 系统的MVC架构

4.1.2 Web客户端组成模块

4.2 系统的数据库设计

4.2.1 系统的数据模型

4.2.2 数据库表的设计

4.3 Web服务器和数据库服务器的搭建

4.3.1服务器的安装和配置

4.3.2软件系统的部署

4.4 本章总结

5 太阳能充电站管理系统的实现

5.1 太阳能充电站基本信息管理

5.1.1 充电站实时数据管理

5.1.2 充电站生产运行管理

5.1.3 充电站设备运维管理

5.2 历史数据分析

5.2.1 历史发电量统计分析

5.2.2 充电站设备劣化分析

5.3 太阳能充电站发电效率分析

5.3.1 设备转化效率分析

5.3.2 环境因素分析

5.4 其他数据分析

5.5 本章总结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间主要研究成果