Preview

Информатика

Расширенный поиск

Методика и программное средство поиска аномалий в данных телеметрии солнечной электростанции на основе анализа нормализованных значений мощности

https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-2-96-110

Аннотация

Цели. В связи с увеличением количества солнечных электростанций актуальной задачей становится автоматизация мониторинга их работоспособности. Поиск аномалий в работе солнечных электростанций – одна из основных составляющих мониторинга. Цель исследования заключается в разработке новых методик и программных алгоритмов поиска аномалий в работе солнечных панелей на основе результатов работы цифрового двойника, созданного и обученного по данным телеметрии солнечной электростанции.
Методы. Методика основана на статистических исследованиях отклонений значений мощности в точке максимально эффективной работы солнечной панели, рассчитанной цифровым двойником. Кроме того, введено нормализованное значение мощности максимально эффективной работы солнечной панели для более точной кластеризации и поиска аномалий.
Результаты. С помощью разработанной методики поиска аномалий в данных телеметрии за полгода наблюдений обнаружены 18 аномалий в работе солнечных панелей электростанции. Все случаи проанализированы на предмет причин возникновения аномалий в работе солнечных панелей.
Заключение. Установлено, что при использовании в анализе отклонений нормализованных значений мощностей в точке максимальной мощности PN возможно обнаружение аномальной работы отдельных панелей. Рассчитан уровень отклонения нормализованных значений в точке максимальной мощности, свидетельствующий о наличии аномалии в работе солнечной панели.

Об авторах

С. В. Валевич
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Валевич Сергей Вадимович, магистр технических наук, аспирант

ул. П. Бровки, 6, Минск, 220013



К. С. Дик
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Дик Константин Сергеевич, аспирант

ул. П. Бровки, 6, Минск, 220013



И. И. Пилецкий
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Пилецкий Иван Иванович, кандидат физико-матема- тических наук, доцент, доцент кафедры информатики

ул. П. Бровки, 6, Минск, 220013



И. Крузе
Sunsniffer, LTD
Германия

Крузе Ингмар, директор

Людвиг-Фейербах-Штрассе, 69, Нюрнберг, 90489



Р. М. Асимов
ООО «Сенсотроника»
Беларусь

Асимов Рустам Мустафьевич, кандидат технических наук, директор

ул. Кульман, 9, Минск, 220100



В. С. Осипович
Novotech Lab INC
Соединённые Штаты Америки

Осипович Виталий Семенович, кандидат технических наук, доцент, технический директор

360 Кинг Стрит, Чарльстон, Южная Каролина, 29401



Список литературы

1. Dorin, P. Modelling and simulation of photovoltaic cells / P. Dorin, C. Farcas, I. Ciocan // ACTA Technica Napocensis. – 2008. – Vol. 49, no. 1. – Р. 42–47.

2. Modeling and simulation of energy recovery from a photovoltaic solar cell / Adeniyi O. D. [et al.] // Nigerian J. of Technological Research. – 2016. – Vol. 11. – Р. 26–31.

3. MATLAB/Simulink based modelling of solar photovoltaic cell / T. Salmi [et al.] // Intern. J. of Renewable Energy Research. – 2012. – Vol. 2, no. 2. – Р. 213–218.

4. Tina, G. Monitoring and diagnostics of photovoltaic power plants / G. Tina, F. Cosentino, C. Ventura // Renewable Energy in the Service of Mankind / ed. A. Sayigh. – Springer, Cham, 2016. – Vol. 2. – Р. 505–516.

5. Ibbini, M. Analysis and design of a maximum power point tracker for a stand-alone photo voltaic system using simscape / M. Ibbini, A. Adawi // Intern. J. of Advanced Trends in Computer Science and Engineering. – 2019. – Vol. 8, no. 1. – Р. 54–57.

6. Rashid, Md. M. Design and construction of the solar photovoltaic simulation system with the implementation of MPPT and boost converter using Matlab/Simulink / Md. M. Rashid, A. Habib, M. Mahdi Hasan // Asian J. of Current Research. – 2018. – Vol. 3, no. 1. – Р. 27–36.

7. Flatness-based control for the maximum power point tracking in a photovoltaic system / G.-A. Leopoldo [et al.] // Energies. – 2019. – Vol. 12. – P. 1843–1862. https://doi.org/10.3390/en12101843

8. Modeling of PV module with consideration of environmental factors / N. Kishor [et al.] // 2010 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conf. Europe (ISGT Europe), Gothenburg, Sweden, 11–13 Oct. 2010. – Gothenburg, 2010. – Р. 121–126.

9. Simulation of PV array output power for modified PV cell model / N. Kishor [et al.] // 2010 IEEE Intern. Conf. on Power and Energy, Kuala Lumpur, Malaysia, 29 Nov. – 01 Dec. 2010. – Kuala Lumpur, 2010. – Р. 533–538.

10. Steady-state model and power flow analysis of grid-connected photovoltaic power system / Y. Wang [et al.] // 2008 IEEE Intern. Conf. on Industrial Technology, Chengdu, China, 21–24 Apr. 2008. – Chengdu, 2008. – Р. 1–6.

11. Virtual laboratory for testing of solar power plants in big data analysis / R. M. Asimov [et al.] // Collection of Materials of the V Intern. Scientific and Practical Conf. "Big Data and Advanced Analytics", Minsk, 13–14 Mar. 2019. – Minsk, 2019. – Р. 61–65.

12. Asipovich, V. S. Digital twin in the analysis of a big data / V. S. Asipovich, R. M. Asimov, S. V. Chernoshey // Collection of Materials of the IV Intern. Scientific and Practical Conf. "Big Data and Advanced Analytics", Minsk, 3–4 May 2018. – Minsk, 2018. – Р. 69–78.

13. Digital twin for PV module fault detection / S. Valevich [et al.] // J. of Engineering Science. – 2020. – Vol. XXVII, no. 4. – Р. 80–87.

14. Digital twin for PV plant’s power generation analysis / R. M. Asimov [et al.] // Collection of Materials of the VI Intern. Scientific and Practical Conf. "Big Data and Advanced Analytics", Minsk, 20–21 May 2020. – Minsk, 2020. – Р. 78–88.

15. Информационное обеспечение мониторинга технического состояния солнечных электростанций / С. В. Валевич [и др.] // Информационные технологии. – 2020. – Т. 26, № 10. – С. 594–601.


Рецензия

Для цитирования:


Валевич С.В., Дик К.С., Пилецкий И.И., Крузе И., Асимов Р.М., Осипович В.С. Методика и программное средство поиска аномалий в данных телеметрии солнечной электростанции на основе анализа нормализованных значений мощности. Информатика. 2023;20(2):96-110. https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-2-96-110

For citation:


Vаlevich S.V., Dzick K.S., Pilecki I.I., Kruse I., Asimov R.M., Asipovich V.S. Methods and software for anomalies searching in the telemetry data of a solar power plant based on the normalized power analysis. Informatics. 2023;20(2):96-110. (In Russ.) https://doi.org/10.37661/1816-0301-2023-20-2-96-110

Просмотров: 293


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-0301 (Print)
ISSN 2617-6963 (Online)