技术领域本发明涉及一种在光伏电站中对光伏组件进行在线检测的方法及系统，属于检测控制领域，尤其是光伏发电的光伏组件在线检测。
背景技术：
随着国家节能减排的需求和清洁能源的兴起，各种利用清洁能源的发电设备也越来越普及，尤其近几年国家大力发展光伏发电，截止2015年我国光伏电站装机容量已经达到了45GW，成为世界上光伏电站装机量最大的国家。光伏电站的核心是光伏组件，由20-22块光伏组件串联，成为光伏组串，将多个光伏组串通过汇流箱汇流，最终接入逆变器进行逆变并网发电。在实际的运行过程中，由于光伏组件的制造原因，各个组件本身性能并不相同，尤其在后期运行过程中，组件会发生各种性能变化，如由鸟粪，灰尘遮挡等导致的组件性能降低等，而由于光伏组串是多块组件串联，组串的最大功率输出取决于性能最差的光伏组件，目前已公开的技术或普遍采用的技术是通过在汇流箱中加入对光伏组串的电流电压监控，对比多组串的数据来识别问题组串，再由人工来进行具体光伏组件的识别和修理。这种方式仅能够将故障定位到组串而无法定位到组件，且外观无明显差异时，维修费时费力，而对于组件参数不匹配导致的整体发电效率降低无有效的检测方法。为了解决上述问题，将光伏电站的监控定位到组件，降低运维成本，提升整体发电量，特进行了本发明。
技术实现要素：
本发明的目的是解决在光伏发电中无法对指定光伏组件进行在线检测的问题，通过在光伏组件的输出端并联一个受控短路装置，由控制系统发出指令来短路光伏组串中的某一块光伏组件，通过对光伏组串的输出电压及电流检测即可分析得出被短路组件的性能参数，找出光伏组串中的问题光伏组件并报警，为了实现上述目标，本发明采用的技术方案如下:一种光伏组件在线检测方法，本发明特征在于，通过对光伏组串中的光伏组件安装受控短路装置，采用控制系统控制短路装置短路，在光伏组串输出端进行输出电流及输出电压的检测来实时在线分析光伏组件性能；本发明是通过对光伏组串中的光伏组件按次序进行短路，短路后对光伏组串进行输出电压及输出电流进行测量，通过前后数据的对比即可得到被短路光伏组件的性能参数，从而识别出组串中性能最低的光伏组件，达到报警阀值的将进行报警。本发明在每一光伏组件上并联短路装置，采用电压检测电路对光伏组串进行电压测量，采用电流检测电路进行电流检测，以及采用智能控制电路形成所述控制系统实行综合控制。本发明根据上述一种光伏组件在线检测方法所采用的系统，本系统由智能控制电路分别与光伏组件并联的短路装置、电压检测电路、电流检测电路、供电电源电路、防雷模块、手工控制电路、声光报警电路、数据传输与通讯电路；数据传输与通讯电路还与终端管理系统连接；其中，光伏组串中的每一块光伏组件都并联安装了一个短路装置，在光伏组串的直流输出端并联电压检测电路，串联电流检测电路；在光伏组串的输出端串联有防反二极管，电流检测电路输出至防反二极管，在防反二极管后面并联供电电源电路，在光伏组串的直流输出端设置防雷模块，供电电源电路为控制电路供电，智能控制电路通过接收手工控制电路或数据传输与通讯电路的相关指令控制制定的短路装置，并收集电压检测电路与电流检测电路的相关数据，通过声光报警电路报警或通过数据传输与通讯电路上传数据至终端管理系统。本发明短路装置和智能控制电路通过信号控制电缆相连接，由智能控制电路根据指令或程序设定控制短路装置进行相应动作。本发明短路装置选用电流大于10A，耐压不小于100V的受控短路装置，可选用可控硅或相应参数的场效应管，也可以选用寿命大于1万次的继电器。本发明数据传输与通讯电路选用485接口进行数据传输，通过外接载波或无线模块等方式和终端管理系统进行连接。本发明智能控制电路可同时控制和检测多路光伏组串中的任意光伏组件的短路装置，并获取指定光伏组件的运行状态参数。本发明智能控制电路可接受手工控制电路发出的手工指令或通过数据传输与通讯电路接受由终端管理系统发出的指令。本发明可根据设置自动完成相应的组件测试工作，并将相应测试结果上传至终端管理系统。当智能控制电路与受控短路装置之间距离过远时，可通过在光伏组串终端增加中继装置来延长控制距离，降低控制电缆的长度与数量。本发明可单独设计成一种装置或将本方法和系统集成到智能汇流箱中。本发明所述的防反二极管，安装在电流检测装置之后，如果汇流箱中已经设置有防反二极管，则在本系统中防反二极管可以不安装。本发明最少支持一路光伏组串的检测，通过智能控制电路可实现多路光伏组串的在线检测。本发明的有益效果在于，通过采用本发明的装置或汇流箱可以直接监控到光伏组件，故障定位更精确，可以在无故障情况下挑选出参数异常的光伏组件，提高整体发电能力，降低光伏电站的综合运维成本，且本发明的光伏组件在线检测方法，系统成本低安装方便，远低于目前通过在组加上安装独立的组件监控模块的成本，且可靠性大大增强，本发明产品化后可在所有采用光伏组串进行发电的场景进行推广应用，具备极大的推广价值。附图说明图1为一种光伏组件在线检测的方法及系统原理图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。一种光伏组件在线检测方法，本发明特征在于，通过对光伏组串中的光伏组件安装受控短路装置，采用控制系统控制短路装置短路，在光伏组串输出端进行输出电流及输出电压的检测来实时在线分析光伏组件性能；本发明是通过对光伏组串中的光伏组件按次序进行短路，短路后对光伏组串进行输出电压及输出电流进行测量，通过前后数据的对比即可得到被短路光伏组件的性能参数，从而识别出组串中性能最低的光伏组件，达到报警阀值的将进行报警。本发明在每一光伏组件1上并联短路装置2，采用电压检测电路3对光伏组串进行电压测量，采用电流检测电路4进行电流检测，以及采用智能控制电路8形成所述控制系统实行综合控制。见图1，本发明根据上述一种光伏组件在线检测方法所采用的系统，本系统由智能控制电路8分别与光伏组件1并联的短路装置2、电压检测电路3、电流检测电路4、供电电源电路6、防雷模块7、手工控制电路9、声光报警电路10、数据传输与通讯电路11；数据传输与通讯电路11还与终端管理系统12连接；其中，光伏组串中的每一块光伏组件1都并联安装了一个短路装置2，在光伏组串的直流输出端并联电压检测电路3，串联电流检测电路4；在光伏组串的输出端串联有防反二极管5，电流检测电路4输出至防反二极管5，在防反二极管5后面并联供电电源电路6，在光伏组串的直流输出端设置防雷模块7，供电电源电路6为控制电路8供电，智能控制电路8通过接收手工控制电路9或数据传输与通讯电路11的相关指令控制制定的短路装置2，并收集电压检测电路3与电流检测电路4的相关数据，通过声光报警电路10报警或通过数据传输与通讯电路11上传数据至终端管理系统12。本发明短路装置2和智能控制电路8通过信号控制电缆相连接，由智能控制电路8根据指令或程序设定控制短路装置2进行相应动作。本发明短路装置2选用电流大于10A，耐压不小于100V的可控硅或相应参数的场效应管。本发明数据传输与通讯电路11选用485接口进行数据传输，通过外接载波或无线模块等方式和终端管理系统12进行连接。本发明智能控制电路8可同时控制和检测多路光伏组串中的任意光伏组件1的短路装置2，并获取指定光伏组件1的运行状态参数。本发明智能控制电路8可接受手工控制电路9发出的手工指令或通过数据传输与通讯电路11接受由终端管理系统12发出的指令。本发明可根据设置自动完成相应的组件测试工作，并将相应测试结果上传至终端管理系统12。当智能控制电路8与受控短路装置2之间距离过远时，可通过在光伏组串终端增加中继装置来延长控制距离，降低控制电缆的长度与数量。本发明可单独设计成一种装置或将本方法和系统集成到智能汇流箱中。本发明所述的防反二极管，安装在电流检测装置之后，如果汇流箱中已经设置有防反二极管，则在本系统中防反二极管可以不安装。本发明最少支持一路光伏组串的检测，通过智能控制电路8可实现多路光伏组串的在线检测。本发明是一种用于光伏组件的在线检测的方法及系统，其核心思想是根据光伏组件的自身特性和目前光伏电站的工作模式来进行在线检测光伏组件的性能，光伏组件属于恒流源，其自身特性决定其可被短路，在光伏电站中，一般由20-22个光伏组件串联，构成光伏组串，由多串光伏组串通过汇流箱进行直流汇流，最后进入并网逆变器进行逆变后并网输出电能。而光伏组串的最大输出功率又取决于性能最低的那块光伏组件，本发明就是通过对光伏组串中的光伏组件按次序进行短路，短路后对光伏组串进行输出电压及输出电流进行测量，通过前后数据的对比即可得到被短路光伏组件的性能参数，从而识别出组串中性能最低的光伏组件，达到报警阀值的将进行报警。本发明在实际应用过程中，如果光伏电站的汇流箱安装有防反二极管，则可以取消独立检测装置内的防反二极管，避免由于多个防反二极管导致的功率损失，如果汇流箱安装有防雷装置的，则可以取消独立检测装置的防雷装置以降低成本。在独立检测装置中，需要按照需要检测的光伏组串的路数来设置相应的电压检测及电流检测电路，附图为针对一路光伏组串的原理示意图，针对多路光伏组串，需要设置多路电流电压检测电路。由智能控制电路根据实际光伏组串数量来扩充相应的控制接口，通过控制接口输出控制信号来控制相应光伏组串的短路装置动作，并进行相应光伏组串的电压及电流数据的采集。在实际的产品设计中，可以直接在智能汇流箱或组串式逆变器中采用本方法，充份利用智能汇流箱和组串式逆变器已经具备的光伏组串的电流电压检测电路，供电电压电路及数据传输与通讯电路等，只需要在光伏组件1上安装短路装置2，在相关设备中的智能控制电路中增加相应的控制接口就可以实现对光伏组件的在线检测功能。也可以采用本方法直接设计制造一款装置(设备)，在汇流箱之前进行光伏组串的在线性能检测。通过上述说明应能够清晰的了解本发明的工作原理和具体的工作场景，其核心原理就是针对光伏组件可短路的特性和光伏组串的最大输出取决于组串中性能最低的组件这一常识；采用本发明不仅可以设计制造出专用的光伏组件在线检测装置，也可以设计制造出具备光伏组件在线检测功能的智能汇流箱或其它实现光伏组件在线检测设备。凡是通过采用对光伏组串中的光伏组件进行短路来进行组串检测的各种方法、设备或系统都应在本发明的保护之列。