光伏基板组串的故障检测装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种光伏基板组串的故障检测装置及方法。所述装置包括功能检测端和远程控制显示端；所述远程控制显示端用于生成第一远程控制指令；所述功能检测端用于在所述远程控制显示端生成的第一远程控制指令的控制下，检测光伏基板组串的输出电压，并将检测到的输出电压发送给所述远程控制显示端；所述远程控制显示端还用于显示所述功能检测端发送的输出电压。本发明通过远程控制显示端可以直接将检测结果显示给检测人员，使得检测人员通过远程控制显示端可以在光伏基板的连接位置处得到光伏基板组串的输出电压，而无须返回到光伏基板组串的输出位置获得光伏基板组串的输出电压，提高了检测效率，解决了现有技术中检测效率低的问题。
【专利说明】光伏基板组串的故障检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及光伏发电技术，尤其涉及一种光伏基板组串的故障检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]电站型光伏发电系统中，要使用大量的光伏基板将太阳能转换为电能。由于单个基板的电压及功率较小，通常将多个光伏基板串联起来组成组串，以增大总的输出电压，然后再通过汇流装置将多个组串汇流后，再输入到光伏逆变器。
[0003]根据单个光伏基板开路电压的不同及光伏逆变器输入电压范围的不同，每个组串所串联的光伏基板的数量不同，通常为20到30块不等。这些光伏基板的输出导线通常通过专用接头连接，由于牵涉到的基板数量众多，这些接头在安装的过程中难免会由于各种原因出现接触不良，甚至开路的情况。因此在基板连接到汇流装置之前，通常会在有日照的条件下通过万用表去检测每个组串的输出电压，进而判断光伏基板组串的连接状况。
[0004]若检测到某个组串输出电压偏低很多或无输出电压，则说明组串连接有问题。现有技术中，通常采用两种方法，一种是检查该组串每个接头连接状况并对怀疑有问题的接头进行检测维修，然后再跑回组串输出端检测电压是否正确。这种方法的问题是有可能需要检测人员来回跑几次才能解决问题，浪费时间。另一种方法是需要有两个检测人员，一个人负责用万用表检测输出电压，另一个人去检查接头，两个人通过通讯装置进行通讯确认输出是否正常。这种方法的问题是浪费人力，也可能会因为信息沟通不全面导致问题无法及时解决。另外，通过测试输出电压的方法一般难以检测一些接触有问题，但接触电阻又不是特别大的故障。总体而言，这些方法检测效率较低。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种光伏基板组串的故障检测装置及方法，以提高检测效率。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种光伏基板组串的故障检测装置，所述装置包括功能检测端和远程控制显示端；
[0007]所述远程控制显示端用于生成第一远程控制指令；
[0008]所述功能检测端用于在所述远程控制显示端生成的第一远程控制指令的控制下，检测光伏基板组串的输出电压，并将检测到的输出电压发送给所述远程控制显示端；
[0009]所述远程控制显示端还用于显示所述功能检测端发送的输出电压。
[0010]第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏基板组串的故障检测方法，所述方法包括:
[0011]用光伏基板组串的故障检测装置的远程控制显示端远程控制功能检测端检测光伏基板组串的输出电压；
[0012]如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压小于第一预设电压阈值，则确定所述光伏基板组串出现第一类故障，其中，所述第一类故障表现为光伏基板组串接头开路；
[0013]如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压介于所述第一预设电压阈值和所述第二预设电压阈值之间，则确定所述光伏基板组串出现第二类故障，其中，所述第二类故障表现为光伏基板组串接头接触不良。
[0014]本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置及方法，通过远程控制显示端生成第一控制指令，功能检测端在第一控制指令的控制下检测光伏基板组串的输出电压，并将检测结果发送给远程控制显示端进行显示，使得检测人员通过远程控制显示端可以在光伏基板的连接位置处得到光伏基板组串的输出电压，而无须返回到光伏基板组串的输出位置获得光伏基板组串的输出电压，提高了检测效率，解决了现有技术中检测效率低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测装置的示意图；
[0016]图2是本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置中的功能检测端的一种不意图；
[0017]图3是本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置中的远程控制显示端的一种不意图；
[0018]图4是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测方法的流程图；
[0019]图5是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0021]图1是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测装置的示意图，本实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置可用于检测光伏基板组串中的故障。如图1所示，本实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置包括功能检测端110和远程控制显示端120。其中，所述功能检测端110与光伏基板组串连接，所述远程控制显示端120可以由检测人员随身携带，功能检测端110和远程控制显示端120可以通过通讯方式实现和对方的通信，图1中功能检测端110与远程控制显示端120无线连接。利用本实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置可以对一个光伏基板组串进行检测，也可以对多个光伏基板组串进行检测。
[0022]所述远程控制显示端120用于生成第一远程控制指令。所述第一远程控制指令是控制功能检测端110检测光伏基板组串的输出电压的指令。远程控制显示端120将生成的第一远程控制指令可通过无线通讯或者有线通讯方式发送给功能检测端。
[0023]所述功能检测端110用于在所述远程控制显示端120生成的第一远程控制指令的控制下，检测光伏基板组串的输出电压，并将检测到的输出电压发送给所述远程控制显示端120。功能检测端通过无线通讯方式或者有限通讯方式接收远程控制显示端120的第一远程控制指令，并根据第一远程控制指令检测光伏基板组串的输出电压，并通过将检测到的输出电压发送给所述远程控制显示端120。
[0024]所述远程控制显示端120还用于显示所述功能检测端110发送的输出电压。例如，远程控制显示端120可通过无线通讯方式或有线通信方式与功能检测端110交互(图1给出的是无线连接方式)，接收功能检测端110发送来的光伏基板组串的输出电压，并进行显示。通过远程控制显示端120显示功能检测端110发送来的输出电压，可以让检测人员了解到光伏基板组串的输出电压，初步判断光伏基板组串的故障类型，从而针对每个光伏基板组串的故障类型做出进一步的检测，以排除故障。
[0025]本实施例通过远程控制显示端生成第一控制指令，功能检测端在第一控制指令的控制下检测光伏基板组串的输出电压，并将检测结果发送给远程控制显示端进行显示，使得检测人员通过远程控制显示端可以在光伏基板的连接位置处得到光伏基板组串的输出电压，而无须返回到光伏基板组串的输出位置获得光伏基板组串的输出电压，提高了检测效率，解决了现有技术中检测效率低的问题。
[0026]当远程控制显示端显示的功能检测端发送来的输出电压大于第二预设阈值时，光伏基板组串仍可能存在故障，为了进一步检测到故障并排除该故障，需要进一步的检测。示例性的，所述远程控制显示端还可用于生成第二远程控制指令，所述功能检测端在第二远程控制指令的控制下检测所述光伏基板组串的短路电流。通过检测短路电流，在有接头接触不良的情况下，短路电流会变小，从而根据短路电流判断出光伏基板组串中的光伏基板之间的接头存在接 触不良的问题，通过人工检查或者其他方式修复该问题。
[0027]当远程控制显示端显示的功能检测端发送来的输出电压介于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，光伏基板组串中的光伏基板之间的接头存在接触不良的故障，为了进一步找到故障接头，需要进一步的检测，可以通过检测光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度来找到故障接头。示例性的，所述远程控制显示端还可用于检测所述光伏基板组串中光伏基板之间的接头的温度。通过远程控制显示端的温度检测功能可以检测光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度。在光伏基板组串中的光伏基板之间的接头出现接触不良等故障时，可以通过快速多次短接光伏基板组串的输出端的正极和负极，从而可以加大有故障的接头的发热量，通过温度检测功能可以检测各接头的温度，从而判断出有故障的接头，便于检测人员对有故障的接头进行检修或者更换以排除故障。
[0028]本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置可以对一个光伏基板组串进行故障检测，也可以对多个光伏基板组串进行故障检测。
[0029]当光伏基板组串的故障检测装置对多个光伏基板组串进行故障检测时，功能检测端需要具有检测多个光伏基板组串的输出电压的功能。
[0030]图2是本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置中的功能检测端的一种示意图，如图2所示，所述功能检测端110包括:第一控制模块111、η个功能检测模块112、无线通讯模块113和第一电源114。其中，η个功能检测模块中的每个功能检测模块连接一个需要检测的光伏基板组串PV (PVl，PV2，……PVn中的任意一个，其中，η是指与功能检测模块连接的光伏基板组串的数量)，可以同时对η个光伏基板组串进行检测，用于测量相应的光伏基板组串的输出电压和短路电流；第一无线通讯模块113用于接收远程控制显示端120的指令并传输给第一控制系统，并将第一控制模块控制功能检测模块112检测到的检测结果发送给远程控制显示端120 ;第一电源114用于为第一控制模块111供电；第一控制模块111用于根据远程控制显示端120的指令控制功能检测模块112检测光伏基板组串的输出电压或者短路电流，及将检测结果通过第一无线通讯模块113传输给远程控制显示端120。
[0031]图3是本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置中的远程控制显示端的一种示意图，如图3所示，所述远程控制显示端120包括:第二控制模块121、温度检测模块122、第二无线通讯模块123、显示模块124、功能按键125和第二电源126。
[0032]远程控制显示端120的温度检测模块122用于检测光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度，通过检测到的所述接头的温度判断哪一个接头存在接触不良等故障，从而找到故障接头，便于进行维护。第二无线通讯模块123用于实现与所述功能检测端110的无线通信功能。显示模块124用于显示功能检测端发送来的检测结果，及远程控制显示端120的检测结果(如温度)；功能按键125用于实现与检测人员的交互。第二电源126用于为第二控制模块供电。第二控制模块121用于生成控制指令，以控制功能检测端110检测光伏基板组串的输出电压或者短路电流及对短路电流的巡检频率的大小，还用于控制显示模块进行检测结果的显示，并通过第二无线通讯模块123接收来自功能检测端110的检测结果。
[0033]当本发明实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置包括图2所示的功能检测端和图3所示的远程控制显示端时，由远程控制显示端120的第二控制模块根据需要检测的光伏基板组串(如PV1，PV2，……PVn中的一个)的ID号生成检测哪一个光伏基板组串的指令，并通过第二通讯模块123发送给功能检测端110，功能检测端110通过第一通讯模块113接收所述指令并传输给第一控制模块111，第一控制模块111使用与远程控制显示端120对光伏基板组串的统一的ID号，根据所述指令启动与该指令对应的光伏基板组串相连接的功能检测模块112检测对所述光伏基板组串进行检测。
[0034]图4是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测方法的流程图，本实施例提供的光伏基板组串的故障检测方法可以由上述实施例提供的光伏基板组串的故障检测装置实现。如图4所示，光伏基板组串的故障检测方法具体包括如下步骤:
[0035]步骤410，用光伏基板组串的故障检测装置的远程控制显示端远程控制功能检测端检测光伏基板组串的输出电压。
[0036]通过光伏基板组串的故障的检测装置的远程控制显示端控制功能检测端检测光伏基板组串的输出电压。
[0037]步骤420，如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压小于第一预设电压阈值，则确定所述光伏基板组串出现第一类故障。
[0038]其中，所述第一类故障表现为光伏基板组串接头开路。
[0039]步骤430，如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压介于所述第一预设电压阈值和所述第二预设电压阈值之间，则确定所述光伏基板组串出现第二类故障。
[0040]其中，所述第二类故障表现为光伏基板组串接头接触不良。第二类故障确定的光伏基板组串的输出电压介于所述第一预设电压阈值和所述第二预设电压阈值之间，包括所述第一预设电压阈值和所述第二预设电压阈值。[0041]本实施例通过检测光伏基板组串的输出电压，根据输出电压的大小判断光伏基板组串的故障类型，便于检测人员根据故障类型采取相应的措施排除故障，提高了检测效率。
[0042]示例性的，当所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压大于第二预设电压阈值时，还包括:
[0043]通过所述远程控制显示端远程控制所述功能检测端检测所述光伏基板组串的短路电流，如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述短路电流大于预设电流阈值，则确定所述光伏基板组串正常，否则确定所述光伏基板组串出现第二类故障。当检测到的光伏基板组串的输出电压正常时，为了进一步排除隐藏的故障，可以进一步检测短路电流，通过比较所述短路电流与预设电流阈值的大小判断光伏基板组串是否正常，如果所述短路电流大于预设电流阈值则光伏基板组串正常，如果所述短路电流小于预设电流阈值则光伏基板组串出现第二类故障，可以按照第二类故障的修复措施，对所述光伏基板组串进行修复以排除故障。
[0044]示例性的，当确定所述光伏基板组串出现第二类故障时，短接所述光伏基板组串的输出端，通过远程控制显示端检测所述光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度，以找到故障接头。当光伏基板组串出现第二类故障，即光伏基板组串的光伏基板之间的接头接触不良时，所述接头便成为一个接触电阻，当有电流流过时，接触电阻会发热导致温度升高，从而通过远程控制显示端的温度检测装置可以检测到接头的温度，从而判断出故障接头，便于检测人员对所述故障接头进行修复。
[0045]示例性的，当确定所述光伏基板组串出现第二类故障时，在短接所述光伏基板组串的输出端之后，通过所述远程控制显示端检测所述光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度之前还包括:
[0046]按照远程控制显示端远程控制所述功能检测端增加对光伏基板组串的短路电流的巡检频率。
[0047]当在现有的对光伏基板组串的短路电流的巡检频率下，通过多次短接光伏基板组串的输出端，不能使故障接头的温度升高时，可以按照远程控制显示端的指令增大所述巡检频率，通过多次快速短接，可以使故障接头的发热量增大，便于找到故障接头。
[0048]图5是本发明实施例提供的一种光伏基板组串的故障检测方法的流程图，如图5所不，PV表不光伏基板组串，Vpv表不光伏基板组串输出电压，Vl表不第一预设电压阈值，V2表示第二预设电压阈值，Ipv表示光伏基板组串的短路电流，Is表示预设电流阈值。
[0049]如图5所示，首先利用功能检测端检测各光伏基板组串PV的输出电压Vpv，根据输出电压Vpv的大小进行分类，当Vpv〈Vl时，确定光伏基板组串出现第一类故障；当Vl ( Vpv ( V2时，确定光伏基板组串出现第二类故障；当Vpv>V2时，确定光伏基板组串出现第三类故障。针对每一类故障，采取相应的措施排除故障。
[0050]当光伏基板组串出现第一类故障时，表明光伏基板组串接头开路，即光伏基板组串中的光伏基板之间的接头开路，这时可以由检测人员观察到开路的接头，因此可以采取人工检查光伏基板组串接头的方式找到开路的接头，紧固该接头，解决开路的问题，在通过功能检测端检测该组串的输出电压Vpv，如果输出电压仍小于第一预设电压阈值，则继续人工检查的方式进行检查并排除该故障，如果输出电压已不小于第一预设电压阈值，则判断输出电压是否大于或者等于第二预设电压阈值，如果输出电压大于或者等于第二预设电压阈值，则可以排除该光伏基板组串的第一类故障，确定该光伏基板组串出现第三类故障，按照第三类故障的检测方法进行检测。
[0051]当光伏基板组串出现第二类故障时，表明光伏基板组串接头接触不良，即光伏基板组串中的光伏基板之间的接头接触不良，这时可以根据远程控制显示端的指令对该光伏基板组串的短路电流进行巡检，再进行故障查找并排除，这时可以通过人工检查组串接头和利用光伏基板组串的故障检测装置检查该光伏基板组串的接头的温度相结合的方式进行故障查找，找到相应的故障接头后，通过对该故障接头进行检修或者更换以排除故障。然后判断该光伏基板组串输出电压是否已大于或者等于第二预设电压阈值且短路电流大于预设电流阈值，如果不满足条件，则根据远程控制显示端的指令增大对该光伏基板组串的短路电流的巡检频率，采用增大后的巡检频率对该光伏基板组串的短路电流继续进行巡检；如果已满足条件，则表明该光伏基板组串的故障已排除。
[0052]当光伏基板组串出现第三类故障时，进一步检测该光伏基板组串的短路电流，如果所述短路电流大于预设电流阈值，则表明该光伏基板组串正常，如果所述短路电流不大于预设电流阈值，则确定该光伏基板组串出现第二类故障，按照第二类故障的检测方法进行检测以排除该光伏基板组串的故障。
[0053]本实施例通过首先检测光伏基板组串的输出电压，根据输出电压的大小对对该光伏基板组串的故障类型进行分类，分为三类，第三类故障中包括光伏基板组串正常的情况，按照故障类型采取相应的措施检测及排除该故障，提高了检测效率。
[0054]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【权利要求】
1.一种光伏基板组串的故障检测装置，其特征在于，所述装置包括功能检测端和远程控制显示端； 所述远程控制显示端用于生成第一远程控制指令； 所述功能检测端用于在所述远程控制显示端生成的第一远程控制指令的控制下，检测光伏基板组串的输出电压，并将检测到的输出电压发送给所述远程控制显示端； 所述远程控制显示端还用于显示所述功能检测端发送的输出电压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程控制显示端还用于生成第二远程控制指令，所述功能检测端在第二远程控制指令的控制下检测所述光伏基板组串的短路电流。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程控制显示端还用于检测所述光伏基板组串中光伏基板之间的接头的温度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述功能检测端包括:第一控制模块、功能检测模块、第一无线通讯模块和第一电源；第一控制模块用于根据远程控制显示端的指令控制功能检测模块检测光伏基板组串的输出电压或者短路电流，及将检测结果通过第一无线通讯模块传输给 远程控制显示端；功能检测模块与光伏基板组串连接，用于检测相应的光伏基板组串的输出电压和短路电流；第一无线通讯模块用于接收远程控制显示端的指令并传输给第一控制系统，并将第一控制模块控制功能检测模块检测到的检测结果发送给远程控制显不端；第一电源用于为第一控制模块供电；第一控制模块用于根据远程控制显示端的指令控制功能检测模块检测光伏基板组串的输出电压或者短路电流，及将检测结果通过第一无线通讯模块传输给远程控制显示端； 所述远程控制显示端包括:第二控制模块、温度检测模块、第二无线通讯模块、显示模块、功能按键和第二电源；温度检测模块用于检测光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度；第二无线通讯模块用于实现与所述功能检测端的无线通信功能；显示模块用于显示功能检测端发送来的检测结果，及远程控制显示端的检测结果；功能按键用于实现与检测人员的交互；第二电源用于为第二控制模块供电；第二控制模块用于生成控制指令，以控制功能检测端检测光伏基板组串的输出电压或者短路电流及对短路电流的巡检频率的大小，还用于控制显示模块进行检测结果的显示，并通过第二无线通讯模块接收来自功能检测端的检测结果。
5.一种光伏基板组串的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括: 用光伏基板组串的故障检测装置的远程控制显示端远程控制功能检测端检测光伏基板组串的输出电压； 如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压小于第一预设电压阈值，则确定所述光伏基板组串出现第一类故障，其中，所述第一类故障表现为光伏基板组串接头开路； 如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压介于所述第一预设电压阈值和所述第二预设电压阈值之间，则确定所述光伏基板组串出现第二类故障，其中，所述第二类故障表现为光伏基板组串接头接触不良。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述光伏基板组串的输出电压大于第二预设电压阈值时，还包括:通过所述远程控制显示端远程控制所述功能检测端检测所述光伏基板组串的短路电流，如果所述远程控制显示端显示所述功能检测端检测到的所述短路电流大于预设电流阈值，则确定所述光伏基板组串正常，否则确定所述光伏基板组串出现第二类故障。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当确定所述光伏基板组串出现第二类故障时，短接所述光伏基板组串的输出端，通过所述远程控制显示端检测所述光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度，以找到故障接头。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当确定所述光伏基板组串出现第二类故障时，在短接所述光伏基板组串的输出端之后，通过所述远程控制显示端检测所述光伏基板组串中的光伏基板之间的接头的温度之前，还包括: 通过所述远程控制显示端远程控制所述功能检测端增加对所述光伏基板组串的短路电流的巡检频 率。
【文档编号】H02S50/10GK103780204SQ201410025956
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】陈书生 申请人:广东易事特电源股份有限公司