[发明专利]一种燃料电池能源站运维系统和方法

说明书

本申请实施例公开了一种燃料电池能源站运维系统和方法，所述系统包括：在云侧的数字化运维服务器和智能运维平台，在边侧的微网控制设备，在端侧的燃料电池能源站；所述智能运维平台承载数据可视化、人机交互以及智能服务的调用，所述智能运维平台用于实现远程监控功能、数字孪生功能、故障诊断功能、性能寿命预测功能及运维调度功能；所述微网控制设备用于边缘计算、边缘存储和边缘控制；所述燃料电池能源站包括燃料电池发电设备、燃料电池电解设备、储能电池和储氢设备中的一种或一种以上。高效实现燃料电池能源站的远程监控功能、数字孪生功能、故障诊断功能、性能寿命预测功能及运维调度功能。

技术领域

本申请实施例涉及新能源技术领域，具体涉及一种燃料电池能源站运维系统和方法。

背景技术

数字化和新能源是当今一大时代主题，新能源和数字化的融合在能源生产端如新能源发电、分布式微电网有其突出的应用前景。目前，以燃料电池为核心的电、热、储综合式能源站得到广泛的关注，但是该套系统的运维和管理手段仍然有所欠缺。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种燃料电池能源站运维系统和方法，高效实现燃料电池能源站的远程监控功能、数字孪生功能、故障诊断功能、性能寿命预测功能及运维调度功能。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种燃料电池能源站运维系统，所述系统包括：在云侧的数字化运维服务器和智能运维平台，在边侧的微网控制设备，在端侧的燃料电池能源站；

所述智能运维平台承载燃料电池能源站的数据可视化、人机交互以及智能服务的调用，所述智能运维平台用于实现远程监控功能、数字孪生功能、故障诊断功能、性能寿命预测功能及运维调度功能；

所述微网控制设备用于边缘计算、边缘存储和边缘控制；

所述燃料电池能源站包括燃料电池发电设备、燃料电池电解设备、储能电池和储氢设备中的一种或一种以上。

可选地，所述数字孪生功能是利用云侧的所述孪生模型、端侧的实体传感器和虚拟传感器实现的；

所述实体传感器的信号传输至云侧，通过云侧的数据流API服务写入数据存储服务器，再被所述孪生模型调用；所述虚拟传感器通过融合实测多个信号进行数字孪生；

所述孪生模型通过降阶模型和系统模型联合仿真得到，其中所述降阶模型用于通过智能算法进行三维结果的实时输出；所述系统模型用于所述燃料电池能源站的多部件过程的仿真。

可选地，所述故障诊断功能是利用端侧的实体传感器、云侧的所述孪生模型、机理模型、分类模型、故障树模型实现的；

所述实体传感器将诊断信号通过边缘故障存储传输至故障诊断页面，以使得若数据遥信中断时，边侧通过移动式OBD设备接入，进行故障的诊断；

所述孪生模型、所述机理模型、所述分类模型将诊断结果发送至故障树模型，以使得所述故障树模型对故障进行逐一排查。

可选地，所述孪生模型用于通过对比实测结果和孪生结果的差异确定故障特征向量，通过故障特征向量和故障特征矩阵库的对比确定诊断结果；

所述机理模型包括故障模态和正常模态的系统模型，所述机理模型根据实测数据进行仿真迭代计算，直至从故障模态中找到匹配实测数据的故障，作为诊断结果；

所述分类模型存储历史故障数据类特征和正常数据类特征，所述分类模型采集到实测数据后提取实测数据的数据特征，将所述实测数据的数据特征与历史故障数据类特征进行分类，直至实测数据与某一历史故障数据被分类至同一类时，所述实测数据作为诊断结果；

所述故障树模型存储所有顶层事件和底层事件库，以及不同顶层事件对应的底层事件最小割集。