光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法
【专利摘要】本发明涉及一种光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，包括：光伏电站系统判断汇流箱电压参数平均值与各个汇流箱的电压参数的差值是否大于汇流箱电压阀值，如果是，系统判断理想组串电流平均值与该汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串电流阀值，如果是，系统对该组串进行定位；如果不是，系统判断理想组串电流平均值与其它汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串电流阀值，如果是，系统对该组串进行定位。采用本发明的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，得到所有有积层嫌疑的组串信息和所有有不工作嫌疑的组件的组串信息，效率高，成本低，结构简单，具有良好的预警效果和更广泛的应用范围。
【专利说明】光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏发电【技术领域】，尤其涉及光伏电站故障检测【技术领域】，具体是指 一种光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法。
【背景技术】
[0002] 光伏电站的构成通常由组件、组串、汇流箱、逆变器等设备构成，如图1所示，这几 种设备之间都存在相互的关联的关系，这些关系表示不同设备之间的父子关系，一个父设 备关联若干子设备，而每个子设备有且只有一个父设备。
[0003] 光伏电站的基本设备是组件，由多个组件串联而成组串，由于组件的设备数量过 于庞大，一般对光伏电站的监控只具体到组串上面，而光伏电站的常见故障都是由于单块 的组件发生故障，如果组件的故障得不到解决，长期积累，必定会导致汇流箱的故障，而如 果单个汇流箱的故障得不到解决，长期积累必将导致逆变器的故障。
[0004] 为了解决电站中存在的各种故障，常见的监控系统中的故障报警方式有2种：
[0005] 1.对所监视的设备发送故障的遥信量，根据遥信量确定具体的故障设备；
[0006] 2.对所监控的设备的主要运行参数设置阀值，当达到某一阀值的时候，产生报警 信息。
[0007] 由于光伏行业其特殊性，以上2种报警模式都有其各自的缺陷：
[0008] 1.由于组件的数量庞大，不可能对每个组件都进行监控，组件一旦发生故障是无 法通过遥信量上传得知的；
[0009] 2.光伏电站的发电情况受制于天气的状况，尤其是和辐照值息息相关，而辐照值 的变化是没有规律可循的，所有发电量的多少也是没有公式可以计算的。如果要给某些设 备的关键运行参数设定阀值，如：给汇流箱的汇总电流设计一个最小值（当汇流箱的该运 行参数接收到小于这个阀值的数据时，产生报警），但是随着天气的变化，汇流箱的总电流 也在随着辐照的变化而变化。如果阀值过高，很有可能一个正常运行的汇流箱在某些时间 段会产生出低于该值的电流；如果阀值过低，很有可能一个即将发生故障的汇流箱的总电 流依然高于阀值，不会触发报警。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种在没有遥信量上传时系 统自动根据设备运行信息进行故障信息预判，从而在故障产生前进行预警的光伏电站系统 中实现组串远程故障监控与定位的方法。
[0011] 为了实现上述目的，本发明的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方 法具有如下构成：
[0012] 该光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，其主要特点是，所述的 方法包括以下步骤：
[0013] (1)光伏电站系统查询各个汇流箱的电压参数，并判断汇流箱电压参数平均值与 各个汇流箱的电压参数的差值是否大于汇流箱电压阀值，如果是，则继续步骤（2)，否则继 续步骤（4)
[0014] (2)所述的光伏电站系统查询该汇流箱对应的各个组串的电流参数，并判断理想 组串电流平均值与该汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串电流阀值，如 果是，则继续步骤（3)，否则返回步骤（1);
[0015] (3)所述的光伏电站系统对该组串进行定位，并返回步骤⑴；
[0016] (4)所述的光伏电站系统查询其它汇流箱对应的各个组串的电流参数，并判断所 述的理想组串电流平均值与其它汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串 电流阀值，如果是，则返回步骤（3)，否则返回步骤（1)。
[0017] 进一步地，所述的步骤（1)之前，还包括以下步骤：
[0018] (0. 1)所述的光伏电站系统建立理想光伏电站模型，并记录所述的理想光伏电站 模型的各个组件的电流参数和各个组件的权重参数；
[0019] (0. 2)所述的光伏电站系统根据所述的各个组件的电流参数和各个组件的权重参 数计算得到所述的理想组串电流平均值。
[0020] 更进一步地，所述的光伏电站系统根据所述的各个组件的电流参数和各个组件的 权重参数计算得到所述的理想组串电流平均值，具体为：
[0021] 所述的光伏电站系统根据以下公式计算得到所述的理想组串电流平均值：
[0022]
【权利要求】
1. 一种光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，所述的光伏电站系统包 括数个逆变器，各个逆变器包括数个汇流箱，各个汇流箱包括数个组串，各个组串包括数个 组件，其特征在于，所述的方法包括以下步骤： (1) 光伏电站系统查询各个汇流箱的电压参数，并判断汇流箱电压参数平均值与各个 汇流箱的电压参数的差值是否大于汇流箱电压阀值，如果是，则继续步骤（2)，否则继续步 骤⑷ (2) 所述的光伏电站系统查询该汇流箱对应的各个组串的电流参数，并判断理想组串 电流平均值与该汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串电流阀值，如果 是，则继续步骤（3)，否则返回步骤（1); (3) 所述的光伏电站系统对该组串进行定位，并返回步骤（1); (4) 所述的光伏电站系统查询其它汇流箱对应的各个组串的电流参数，并判断所述的 理想组串电流平均值与其它汇流箱对应的各个组串的电流参数的差值是否大于组串电流 阀值，如果是，则返回步骤（3)，否则返回步骤（1)。
2. 根据权利要求1所述的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，其特 征在于，所述的步骤（1)之前，还包括以下步骤： (〇. 1)所述的光伏电站系统建立理想光伏电站模型，并记录所述的理想光伏电站模型 的各个组件的电流参数和各个组件的权重参数； (〇. 2)所述的光伏电站系统根据所述的各个组件的电流参数和各个组件的权重参数计 算得到所述的理想组串电流平均值。
3. 根据权利要求2所述的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，其特 征在于，所述的光伏电站系统根据所述的各个组件的电流参数和各个组件的权重参数计算 得到所述的理想组串电流平均值，具体为： 所述的光伏电站系统根据以下公式计算得到所述的理想组串电流平均值：
其中，F为理想组串电流平均值，Ii为各个组件的电流参数，P为各个组件的权重参数。
4. 根据权利要求1所述的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，其特 征在于，所述的步骤（1)之前，还包括以下步骤： (a)所述的光伏电站系统为各个逆变器、各个汇流箱、各个组串和各个组件设定标识码 及标识码对应的位置信息，并定义各个逆变器与各个汇流箱之间的关联关系、各个汇流箱 与各个组串之间的关联关系和各个组串与各个组件之间的关联关系。
5. 根据权利要求4所述的光伏电站系统中实现组串远程故障监控与定位的方法，其特 征在于，所述的光伏电站系统对该组串进行定位，具体为： 所述的光伏电站系统根据该组串的标识码查找到对应的汇流箱的标识码和对应的逆 变器的标识码，并记录该汇流箱的标识码对应的位置信息、该逆变器的标识码对应的位置 信息和该组串的标识码对应的位置信息。
【文档编号】H02S50/00GK104283512SQ201410587192
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】沈永良, 宋小会, 李建, 狄军峰, 高玉宝, 刘裕桦, 李鹏, 汪会勇 申请人:上海许继电气有限公司, 许继集团有限公司, 国家电网公司