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需求背景

      随着全球能源的日益短缺，光伏发电已经成为世界各地关注的焦点。然而大型光伏电站能够平稳运行，不但需要众多光伏设备协同工作，而且需要这些设备处于“无故障”运行状态。传统上对光伏设备的管理和监测，主要采用网络化监控系统和少量光伏运营人员，但受制于光伏监控系统智能化不足和有限的人力资源，根本无法达到对设备及时、精确地监控，由此可能对光伏电站设备造成安全隐患，甚至引起人员伤害。

      但是，随着传感器等技术在光伏电站上的应用，整个光伏发电系统积累了大量设备运行故障数据。如何利用光伏发电系统产生的故障数据，经过深度挖掘和分析，来实现对光伏电站智能化生产和监测，是当今光伏行业一个研究热点。

      为了解决大型光伏电站在故障监测方面的智能化需求问题，通过深度挖掘光伏故障数据，利用数据挖掘和MapReduce 框架技术，设计和实现一套面向光伏电站的故障监测系统。

需解决的主要技术难题

光伏电站故障监测系统的设计与实现，需要解决的主要技术难题：

1.针对光伏故障数据中存在缺失值的问题，采用基于K 均值的缺失值填充方法，完成对光伏缺失值数据的处理，提高可用光伏数据的质量；针对光伏监控系统缺少故障预测模型的问题，采用基于数据挖掘的分类分析法，建立光伏故障预测模型，提高系统预测光伏故障的能力；针对在传统单机计算环境下，挖掘和处理光伏故障数据性能低下的问题，采用基于MapReduce 框架的光伏数据处理机制，提升系统挖掘故障数据的性能。

2.针对光伏故障监测系统进行功能性和非功能性需求分析，确定光伏故障监测系统的业务流程和数据流程。采用模块化的思想，利用Mahout 接口和MapReduce 机制，设计系统的三大功能模块，即光伏数据预处理模块、光伏故障预测模型建立模块、光伏设备实时监测模块，并对系统的数据库进行设计。

3.确定光伏故障监测系统实现所采用的框架和技术，详细研究光伏故障监测系统三大功能模块的实现过程，并对光伏故障监测系统的功能性和非功能性需求进行测试。

期望实现的主要技术目标

a.针对光伏故障监测系统进行功能性和非功能性需求分析，确定光伏故障监测系统的业务流程和数据流程；

b.设计和实现光伏电站故障监测系统；

c.完成相关的性能测试实验，对系统中应用的关键方法和技术进行实验验证，并出具检测报告。

需求解析

解析单位：江苏省徐州市 解析时间：2022-10-26

阎恒

江苏创导光电新能源有限公司

研发部部长兼技术经理人

综合评价

通过描述，经过研究检索，比如在针对在传统单机计算环境下，挖掘和处理光伏故障数据性能低下的问题，采用基于MapReduce 框架的光伏数据处理机制，提升系统挖掘故障数据的性能方面，这些技术市面上已经可以达到，可以直接使用现实的技术。其他方面需求通过推荐行业专家来进行解决，对未解决需求方面进行系统摸排和功能掌握，确定其在市场上同类产品中的独特性与性能优化方法，后将所有产品功能特征明显、有别于其他同类产品的功能进行优化、提升。 该需求没有明确企业是想购买需求还是想要合作购买产品，此方面没有明确，我给出的建议是让企业购买专家技术咨询，这样让公司的工作人员结合专家的指示来做比较节省成本，大概需要十万元左右。 最后，该需求要实现的目的还是非常好的，可以有效的节省成本，对比传统工艺技术，提升了质量和性能，带来的各方进步可以促使产品带来更好的升级，进一步增加营收，带来经济税收的进一步发展，有益于社会。

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