一种在线检测光伏电池组件特性参数的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏电池组件检测技术，尤其涉及一种在线检测光伏电池组件特性参数的方法。
【背景技术】
[0002]随着光伏发电技术日趋成熟，光伏电池组件开始在工业领域大量使用。目前，组件厂家均把如何提升组件光电转换效率作为其研宄的重点，开发出多晶硅、单晶硅、薄膜等各种材料的光伏电池组件。另外，组件厂家也从组件的角度考量，就如何提高组件可用性、如何提高组件可靠性以及如何进行组件匹配等方面进行了一些研宄。但是，这些研宄均是静态的，是针对出厂的每一块组件进行静态的测量，筛选组件特性相对一致的组件，标出特性等级，按照同一特性等级组件组成组件方阵的原则进行组件匹配，减少失配因素，达到提升效率的目的。
[0003]不过，在实际的电站使用中，由于遮挡、意外损坏、PID现象以及长期工作损耗等因素均会导致组件出现新的不一致现象，影响了整个电站的发电效率。
[0004]目前某些光伏电站若想检测已经投入使用的光伏电池组件参数，一方面需要请专业公司，携带专业的设备，并需将要待检测的电池组件离线下来进行测试，不仅工作量巨大，而且周期长，成本很高。如经过数十天的测试，也只能对很小部分组件进行抽样性的测量，无法掌握全局情况。由于检测的复杂性，光伏电池组件的检测频率只能是一年或者几年才能进行一次，因此目前基本无法在全部光伏电站内推广。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在线检测光伏电池组件特性参数的方法，其能够在不增加现有硬件设备的基础上，定时或者按照某一设定的计划在线检测每一组光伏电池组件特性参数，以供后续的数据分析，及时发现异常项并干预，确保电站健康稳定运行。检测过程可在数分钟或者数秒钟内完成，扫描频度可以降低到每天进行，无需人工干预，自动进行，若配合配套的数据分析软件，可以自动对整个电站光伏组件的自动分析及预测，及时发现问题，杜绝隐患，大大提高了光伏电站的维护效率。
[0006]为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:
[0007]一种在线检测光伏电池组件特性参数的方法，包括如下步骤:
[0008]A、开始检测，根据设定条件，MPPT优化器启动电池组件参数扫描功能；
[0009]B、MPPT优化器按照一定的电压步长调整工作电压，使光伏电池组件输出端电压从开路状态至短路状态或从短路状态至开路状态，，检测光伏电池组件对应输出的电流、电压参数数值。
[0010]特别的，所述步骤B包括:
[0011]Bll、MPPT优化器调整工作电压，使光伏电池组件处于输出端电压开路状态，检测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值；
[0012]B12、MPPT优化器按照一定的电压步长，逐步减小工作电压，检测光伏电池组件对应输出的电流、电压参数数值；
[0013]B13、MPPT优化器调整工作电压，使光伏电池组件处于输出端电压短路状态，检测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值。
[0014]特别的，所述步骤B包括:
[0015]B21、MPPT优化器调整工作电压，使光伏电池组件处于输出端电压短路状态，检测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值；
[0016]B22、MPPT优化器按照一定的电压步长，逐步增大工作电压，检测光伏电池组件对应输出的电流、电压参数数值；
[0017]B23、MPPT优化器调整工作电压，使光伏电池组件处于输出端电压开路状态，检测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值。
[0018]特别的，所述MPPT优化器可以采用逆变器自带的MPPT优化器，也可以作为独立装置设置于智能汇流箱中，或者单独设置于光伏电池组件与电网之间。
[0019]特别的，所述步骤A中MPPT优化器扫描功能启动的设定条件包括人工启动、定时启动及外部条件自动触发启动。
[0020]特别的，所述MPPT优化器调整的电压步长根据现场光照条件、功率变换器的响应速度进行设置。
[0021]特别的，所述方法还包括步骤C:MPPT优化器将检测的光伏电池组件的电流、电压参数数值和/或对检测的光伏电池组件的电流、电压数值进行处理获得的其它电气参数数值，通过通信端口发送到上位机。
[0022]本发明的有益效果为，所述一种在线检测光伏电池组件特性参数的方法，MPPT优化器启动参数扫描功能，按照一定的电压步长调整自身工作电压从大到小或从小到大，使光伏电池组件输出端电压从开路状态至短路状态或从短路状态至开路状态，检测该过程中光伏电池组件输出的电流、电压参数数值，本发明在原有光伏发电系统的基础上，不需要增加任何硬件设备，通过更改软件，实现对光伏电池组件特性参数的在线检测，以供后续的数据分析，及时发现异常项并干预，确保电站健康稳定运行。检测过程可在数分钟或者数秒钟内完成，扫描频度可以降低到每天进行，无需人工干预，自动进行，若配合配套的数据分析软件，可以自动对整个电站光伏组件的自动分析及预测，及时发现问题，杜绝隐患，大大提高了光伏电站的维护效率。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例提供的光伏发电系统框图；
[0024]图2为本发明实施例一提供的在线检测光伏电池组件特性参数的方法的流程图；
[0025]图3为本发明实施例二提供的在线检测光伏电池组件特性参数的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。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。
[0027]请参照图1所示，图1是本发明实施例一、二提供的光伏发电系统框图。
[0028]本发明实施例中数量庞大的光伏电池组件进行串联组合，将太阳能转化为电能，输出需要的电压；智能汇流箱监测光伏电池组件的运行状态，同时减少光伏电池组件接入逆变器的连线；逆变器将光伏电池组件输出的直流电压转化为交流电压输出到电网。其中，通常情况下逆变器自带MPPT优化器，或者另外设置MPPT优化器于智能汇流箱中，或者将MPPT作为独立装置设置于光伏电池组件与电网之间。本发明实施例中通过MPPT优化器启动参数扫描功能，按照一定的电压步长调整自身工作电压从大到小或从小到大，使光伏电池组件输出端电压从开路状态至短路状态或从短路状态至开路状态，检测该过程中光伏电池组件输出的电流、电压参数数值，具体检测过程如下:
[0029]实施例一
[0030]如图2所示，图2为本发明实施例一提供的在线检测光伏电池组件特性参数的方法的流程图。
[0031 ] 本实施例中，MPPT优化器调整自身工作电压从大到小，使光伏电池组件处于输出端电压从开路状态至短路状态。
[0032]本实施例中在线检测光伏电池组件特性参数的方法包括如下步骤:
[0033]步骤S201、开始检测，根据设定条件，MPPT优化器启动电池组件参数扫描功能。
[0034]Maximum Power Point Tracking (MPPT,最大点功率扫描)优化器能够实时侦测光伏电池组件的发电电压，具有对光伏电池组件特性参数进行实时扫描的功能，在光伏电站正常运行期间，对光伏电池组件进行在线检测，MPPT优化器首先判断启动光伏电池组件参数扫描功能的条件是否满足，满足则启动参数扫描功能，MPPT优化器开始扫描待测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值。其中，启动参数扫描功能的条件可以根据需要设置为人工启动、定时启动或者光照条件等外部条件自动触发启动。
[0035]步骤S202、MPPT优化器调整工作电压，使光伏电池组件处于输出端电压开路状态，采集光伏电池组件输出的电流、电压参数数值。
[0036]由于光伏电池组件具有其输出功率随负载的增加而增大的特性，当光伏电池组件空载时，其输出电流为0，故将光伏电池组空载点作为起始点开始检测。具体为:MPPT优化器调整工作电压，使其自身处于非工作状态，此时光伏电池组件处于输出端电压开路状态，光伏电池组件空载，MPPT优化器检测待测光伏电池组件输出的电流、电压参数数值。
[0037]步骤S203、MPPT优化器按照一定的电压步长，逐步减小工作电压，检测光伏电池组件对应输出的电流、电压参数数值。
[0038]MPPT优化器继续调整自身工作电压，从空载点电压开始，按照一定的电压步长逐步减小工作电压，光伏电池组件的输出功率将随之逐渐增大，当MPPT优化器工作电压减小到某一数值时，光伏电池组件的输出功率达到最大值，之后开始逐渐减小。在此过程中，MPPT优化器检测待测光伏电池组件对应输出的电流、电压参数数值。其中，所述电压步长根据现场光照条件、MPPT优化器的响应速度进行设置