一种太阳能光伏电站的工作状态监测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，特别涉及一种太阳能光伏电站的工作状态监测方法及系统。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏电站中的太阳能光伏电池阵列和逆变器之间的连线繁多、线路损耗大，并且在行业中使用的太阳能电池板种类繁多、组件参数方面相差很大，针对不同设计方案，也会采用不同形式的逆变器，从而使得在实际应用中根据项目的不同，太阳能光伏阵列的排布方式多种多样。基于光伏阵列中各组串工作特性相差很大，因此很难单一的依据组件特性或者排布方式给太阳能电池串(或称为组串)的工作状态划定确定数值范围，这就给太阳能光伏阵列的实时监测及故障诊断带来了巨大的困难。由于组串是太阳能光伏电池阵列的基本构成单元，而组串是否正常工作将直接影响到光伏电站的安全及光伏电站的总发电量，因此，对每个组串的实时电流进行监测及其故障诊断就显得尤为重要。
[0003]现有技术中，常用的监测系统主要实现对太阳能光伏电站的电量信号的远程监测，具体而言，只是将电量信号的不同数据在同一窗口进行显示，而不会直接形成对比结果；也有部分监测系统能够根据组串中的电流变化率来对光伏电站的工作情况进行监测，但该种监测系统在外界出现干扰时，例如太阳能电池串受到物体遮挡或者飘过的云彩遮挡等情况下，容易导致监测结果出现错误。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种太阳能光伏电站的工作状态监测方法及系统，有效提高了监测准确率。
[0005]本发明实施例提供的技术方案如下:
[0006]一方面，提供了一种太阳能光伏电站的工作状态监测方法，所述太阳能光伏电站包括至少一个太阳能光伏电池阵列，所述太阳能光伏电池阵列包括多个太阳能电池串和具有多个输入端和一个输出端的汇流箱，每个所述汇流箱的输入端和一个太阳能电池串或上一级汇流箱的输出端相连，所述方法包括:
[0007]实时检测每个输入端的电流值；
[0008]如果所述汇流箱的所有相邻或相近的输入端的电流值全部小于第一预设值，则判断所述输入端连接的太阳能电池串或上一级汇流箱处于正常工作状态，否则进入下一步判断；
[0009]判断是否存在某输入端的电流值小于等于第二预设值而相邻或相近的一个或多个其它输入端的电流值大于等于第一预设值，其中所述第一预设值大于所述第二预设值，如果是，则判断该输入端连接的太阳能电池串或上一级汇流箱处于异常工作状态，否则计算电流变化率，实时检测每个输入端的日照强度，并根据所述日照强度计算日照强度变化率;
[0010]计算所述电流变化率与所述日照强度变化率的比值；
[0011]判断所述比值是否在预设阈值区间内，如果否，则确定该输入端连接的太阳能电池串或上一级汇流箱处于异常工作状态，如果是，则计算所述输入端的电流变化率和与所述输入端相邻或相近的输入端的电流变化率的比值；
[0012]判断所述输入端的电流变化率和与所述输入端相邻或相近的输入端的电流变化率的比值是否大于预设的电流跟随变化系数，如果是，则确定与所述输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态异常，否则，统计与所述输入端相邻或相近的输入端中电流跟随变化系数大于所述预设的电流跟随变化系数的输入端数量；
[0013]如果所述输入端数量小于第三预设值，则确定与所述输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态异常。
[0014]优选地，在确定与所述输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态异常后，所述方法还包括:根据所述异常类别发出相应的报警信号。
[0015]优选地，根据所述异常类别发出相应的报警信号，包括:将所述输入端的电流值分别与零值报警门限、电流下限阈值和电流上限阈值进行比较，所述电流下限阈值大于所述零值报警门限、且小于所述电流上限阈值；
[0016]如果所述输入端的电流值小于所述零值报警门限，则确定所述工作状态的异常类别为零值报警，并发出零值报警信号；
[0017]如果所述输入端的电流值大于所述零值报警门限、且小于所述电流下限阈值，则确定所述工作状态的异常类别为电流低值越限，并发出电流低值越限报警信号；
[0018]如果所述输入端的电流值大于所述电流上限阈值，则确定所述工作状态的异常类别为电流高值越限，并发出电流高值越限报警信号。
[0019]另一方面，提供了一种太阳能光伏电站的工作状态监测系统，所述太阳能光伏电站包括至少一个太阳能光伏电池阵列，所述太阳能光伏电池阵列包括多个太阳能电池串和具有多个输入端和一个输出端的汇流箱，每个所述汇流箱的输入端和一个太阳能电池串或上一级汇流箱的输出端相连，所述系统包括:
[0020]电流检测模块，用于实时检测每个输入端的电流值；
[0021]日照强度检测模块，用于实时检测日照强度；
[0022]第一计算模块，用于根据所述输入端的电流值计算电流变化率；
[0023]第二计算模块，用于根据所述日照强度计算日照强度变化率；
[0024]第三计算模块，用于计算所述电流变化率与所述日照强度变化率的比值；
[0025]第四计算模块，用于计算所述输入端的电流变化率和与所述输入端相邻或相近的输入端的电流变化率的比值；
[0026]统计模块，统计与所述输入端相邻或相近的输入端中电流跟随变化系数大于预设的电流跟随变化系数的输入端数量；
[0027]比较模块，用于分别将所述输入端的电流值与第一预设值或第二预设值比较，将所述输入端的电流变化率与所述日照强度变化率的比值与预设阈值区间比较，将所述输入端的电流变化率和与所述输入端相邻或相近的输入端的电流变化率的比值与预设的电流跟随变化系数比较，将与所述输入端相邻或相近的输入端中电流跟随变化系数大于所述预设的电流跟随变化系数的输入端数量与第三预设值比较；
[0028]确定模块，用于确定与所述输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状
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[0029]优选地，所述系统还包括分类报警模块，用于在确定与所述输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态异常后，根据所述异常类别发出相应的报警信号。
[0030]优选地，所述分类报警模块包括:
[0031]比较单元，用于将所述输入端的电流值分别与零值报警门限、电流下限阈值和电流上限阈值进行比较，所述电流下限阈值大于所述零值报警门限、且小于所述电流上限阈值；
[0032]分类报警单元，用于在所述输入端的电流值小于所述零值报警门限时，确定所述工作状态的异常类别为零值报警，并发出零值报警信号；在所述输入端的电流值大于所述零值报警门限、且小于所述电流下限阈值时，确定所述工作状态的异常类别为电流低值越限，并发出电流低值越限报警信号；在所述输入端的电流值大于所述电流上限阈值时，确定所述工作状态的异常类别为电流高值越限，并发出电流高值越限报警信号。
[0033]本发明实施例提供的太阳能光伏电站的工作状态监测方法及系统，首先实时检测每个输入端的电流值，利用相邻或相近的输入端的电流值相互校验判断与该输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态，然后利用电流变化率与日照强度变化率的比值判断与该输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态，然后再利用相邻或相近的输入端的电流值变化率相互校验判断与该输入端相连的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态，最后利用相邻或相近的输入端的跟随变化系数超出预设值的数量来判断与该输入端连接的太阳能电池串或上一级汇流箱的工作状态。在经过相邻或相近输入端的电流值的相互校验、电流变化率与日照强度变化率的校验、相邻或相近的输入端的电流变化率的校验、相邻或相近的输入端的跟随变化系数的校验后，由于将实时检测的发电电流数据和能够反映环境情况的日照强度数据相结合进行监测，能够减少对历史数据的依赖以及外界干扰引起的误判，从而有效提高监测准确率。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本发明实施例提供的一种太阳能光伏电站的结构示意图；
[0036]图2是本发明实施例提供的一种太阳能光伏电站的工作状态监测方法的流程图；
[0037]图3是本发明实施例提供的一种太阳能光伏电站的工作状态监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本