一种新型光伏组件监控单元的制作方法
【技术领域】
[0001]一种新型光伏组件监控单元，本发明属于光伏发电应用技术领域，特别涉及对太阳能光伏发电系统进行监控。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏发电系统是由一系列光伏组件串、并连接而成。是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的发电系统。
[0003]由于光伏电站一般建设在屋顶或者偏僻的地区，现场查看不是很方便，同时，由于光伏组件的物理特性，有太阳光时就能产生较高电压，组串的电压更高达1000V。因此在故障定位排查和高压检测安全性方面给系统维护人员带来很大的挑战。另外由于光伏组件制造公差，电池板老化，阴影、碎片、污垢等环境条件等因素影响，每个光伏组发电效率会有不同程度的降低，由短板效应可知，单个组件的效率下降或者损坏会给系统整体效率带来大幅影响。
[0004]鉴于实际运行中存在的数据采集不便、功率损耗和安全性检测问题，为了能够更加便捷的对光伏发电组件进行集群监测和管理，便捷的完成电力数据采集、汇总、数据分析和网络监控，现提出一种新型光伏组件监控单元。
【发明内容】
[0005]本发明目的是:提供一种太阳能光伏组件级的监控单元。其可以克服现有光伏发电系统缺乏组件级监控，数据采集不便，直流高压威胁现象和功率损耗严重问题，提高安全性检测并实现功率性能优化。
[0006]为达成以上目的，本发明的解决方案如下:
[0007]一种新型光伏组件监控单元，用于对光伏组件发电进行监控。所述监控单元由光伏组件，数据采集控制模块，蓄电池，逆变控制单元模块组成，如图1所示。数据采集控制模块中包括数据采集器和数据采集仪表，如图2所示。数据采集仪表中包括汇流箱、辐照仪、气象仪、电表等设备。数据采集仪表输入端连接在光伏组件上，由光伏电站数据采集器采集这些设备的通信数据。
[0008]数据采集控制模块本身不进行数据运算，仅将采集到数据经由第一通信电路实时传送给传统的光伏逆变控制单元，实现数据的高速采集和传输功能。逆变控制单元中含有中央处理器，在接收第一通信电路传递的电能数据后，按照系统功率最优化的策略进行运算和综合，并将运算结果经由第二通信电路反馈至监控单元，如图3所示。监控单元执行该主控单元下达的命令，来协调各光伏组件的输出电压和电流，并使每串光伏组件的直流母线电压相等，已达到减少因光伏阵列部分或间歇性的遮蔽或老化等因素引起的光伏组件串、并联失配问题，保证每个光伏组件工作在最佳工作点。
[0009]其技术方案是这样的:监控单元特征在于:其包括光伏组件，数据采集控制模块，蓄电池，逆变控制单元模块。所述数据采集控制模块通过串行数据总线与数据采集仪表输出端相连。所述数据采集仪表输入端与光伏组件连接。所述数据采集器通过RS485与各数据采集仪表通信数据。所述第一通信电路为数据采集控制模块与光伏逆变控制单元间的通信电路。所需第二通信电路位于逆变控制控制单元中，可通过有线或无线方式与数据采集器进行通信。所述逆变控制器内部可执行MPPT算法。所述逆变控制单元与所述数据采集控制模块的通信可通过有线或无线方式双向进行，由所述第一通信电路和所述第二通信电路完成。
[0010]其进一步特征在于:上述数据采集控制模块中微处理器内有串行通信电路和无线模块。可采集仪表传递来的温度信号、电压信号、电流信号、位置信号、开关信号。
【附图说明】
[0011]图1为光伏组件监控单元组成示意图。
[0012]图2为数据采集控制模块构成示意图。
[0013]图3为监控单元实施示意图
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本发明提供的一种新型光伏组件监控单元的组成示意图。其包括光伏组件(100)，数据采集控制模块(101)，蓄电池(102)，逆变控制单元模块(103)。
[0015]图2所示，每个光伏组件(200)之间连接有数据采集仪表(201)，数据采集器
(202)输入端通过RS-485连接数据采集仪表。数据采集器与数据采集仪表共同组成数据采集控制模块(203)。数据采集器将采集的数据通过第一通信电路(204)传输至逆变控制器。
[0016]图3所示，逆变器控制器(300)内部含MPPT算法，依据第一通信电路传递信息进行最优功率运算。逆变控制器内部还包含第二通信电路(301)，逆变控制器与数据采集控制器(203)的通信通过有线或无线方式双向进行，由第一通信电路(204)和第二通信电路(301)完成。
【主权项】
1.本发明提出了一种新型光伏组件监控单元，特征为:该监控单元由光伏组件，数据采集控制模块，蓄电池，逆变控制单元模块组成。该数据采集控制模块本身不进行数据运算，仅将采集到数据经由第一通信电路实时传送给传统的光伏逆变控制单元，实现数据的高速采集和传输功能。逆变控制单元中含有中央处理器，接收第一通信电路传递的电能数据，按照系统功率最优化的策略进行运算和综合，并将运算结果经由第二通信电路反馈至监控单元，来协调各光伏组件的输出电压和电流，最后达到最大限度提高系统的能源输出。2.根据权利要求1所述新型光伏组件监控单元，微控制器MCU内有485通信接口，无线接口。连接的第一通信电路可采集参数有:温度信号、电压信号、电流信号、位置信号、开关信号。
【专利摘要】本发明提出了一种新型光伏组件监控单元，该监控单元由光伏组件，数据采集控制模块，蓄电池，逆变控制单元模块组成。该数据采集控制模块本身不进行数据运算，仅将采集到数据经由第一通信电路实时传送给传统的光伏逆变控制单元，实现数据的高速采集和传输功能。逆变控制单元中含有中央处理器，接收第一通信电路传递的电能数据，按照系统功率最优化的策略进行运算和综合，并将运算结果经由第二通信电路反馈至监控单元，来协调各光伏组件的输出电压和电流，最后达到最大限度提高系统的能源输出。该监控单元针对实际运行中存在的数据采集不便、功率损耗和安全性检测问题，能够更加便捷完成的对光伏发电组件进行集群监测和管理，便捷的完成电力数据采集、汇总、数据分析和网络监控。
【IPC分类】H02S50/00
【公开号】CN104935248
【申请号】CN201410107800
【发明人】宣敏浩, 秦冬雷, 施火泉, 臧培荃, 吴滨
【申请人】无锡市恒通电器有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月21日