号解码模块42、带阻滤波模块43相串联后接入汇流母线2，所述每组电流采集模块41、信号解码模块42均与单片机44相连接，所述单片机44用于汇总每组光伏组串电流及组件的电压、电容、温度信号；所述单片机44还与485总线45相连接。
[0014]具体使用方式如下:实施时，每个光伏组串连接在端口 S+、S-之间，多个光伏组串分别并联在信号处理装置的多对端口上，每个光伏组串经过信号处理装置后与汇流母流相连接；信号发生装置并联在组件上。
[0015]信号发生装置监控组件时，电压采集模块、电容采集模块、温度采集模块将组件的电压、电容、温度的信息测量后，发送给单片机。单片机对测量信息进行编码，并发送给占空比控制模块，基频生成模块产生固定频率的方波信号作为传递信息的载波信号，占空比控制模块根据信息编码改变载波信号的占空比生成电流扰动，实现信息的传输。
[0016]由于，同一个光伏组串中并联的所有信号发生装置，使用相同的基频生成模块，故当两个信号发生装置同时向光伏组串施加电流扰动时，会互相干扰。因此，信号检测模块要检测当前光伏组串中是否有其他信号发生装置正在传送信号，单片机通过信号检测模块实现信息发送的碰撞检测机制。
[0017]当组件中流过的电流存在表示通信信号的扰动时，该电流扰动会导致组件两端电压发生相应变化，该变化为电压扰动，是一个方波信号，频率与载波信号相同。电压扰动叠加在组件输出电压上，检测时，需经过隔直电容隔离直流输出电压，只通过高频的扰动电压。扰动电压再经过带通滤波模块，只保留载波信号的频率点。因为电压扰动频率与载波频率相同，只有有效通信信号可通过带通滤波模块。滤波后的电压信号均值为0，经过电压比较模块重新转换为方波信号。信号对比模块判断电压比较模块输出的方波信号是否为有效的编码信号，如为有效编码信号则光伏组串中有其他信号发生装置正在传送信号，如为无效编码信号则光伏组串中无其他信号发生装置正在传送信号，并将判断结果通知单片机。
[0018]当有其他信号发生装置正在传送信号时，开关管断开，该组件上并联的信号发生模块不工作。当无其他信号发生装置正在传送信号时，开关管导通，组件输出电流一部分通过直流恒流源与开关管，不再通向下一级组件。因为光伏组串中各个组件相串联，当其中一个组件输出电流减少时，整个光伏组串的电流将同时减少。故光伏组串中并联的其他信号发生装置，和信号处理装置都将检测到电缆中电流发生变化。该电流在开关管的控制下，按照基频生成模块设定的方波频率变化，且方波的占空比依照占空比控制模块给出的编码信号表示各参数信息。
[0019]信号处理装置同时处理光伏组串的信息，信号处理装置通过电流采集模块采集每个光伏组串的电流参数，通过信号解码模块实现对每个组件上信号发生装置产生信号的解析处理。为减少相邻光伏组串通信信号之间的互相干扰，在信号解码模块后增加了带阻滤波模块，将光伏组串上用于传送编码信号的载波频率滤除。采集到的电流参数和信号解码模块还原出的组件电压、电容、温度参数，汇总到信号处理装置的单片机中，经过无线通信或者485总线通信等方式进一步传送汇总至上位机。
[0020]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种光伏电站运行状况的监控系统，包括多个光伏组串、汇流母线，其特征在于:还包括信号发生装置、信号处理装置，所述光伏组串由多个组件串联组成；信号处理装置包括多对端口，每对端口包括S+、S-，每个光伏组串连接在S+、S-之间，多个光伏组串分别并联在多对端口上，每个光伏组串经过信号处理装置后与汇流母流相连接；所述信号发生装置并联在组件上；所述信号发生装置用于采集组件电压、组件电容、组件温度通过扰动电流发送给信号处理装置；所述信号处理装置用于通过解码光伏组串电流，汇总组件电流、组件电压、组件电容、组件温度发送给上位机。2.根据权利要求1所述的一种光伏电站运行状况的监控系统，其特征在于:所述信号发生装置包括信号检测模块、信号发生模块、电压采集模块、电容采集模块、温度采集模块、单片机，所述信号检测模块包括隔直电容、带通滤波模块、电压比较模块、信号对比模块，所述信号发生模块包括直流恒流源、开关管、基频生成模块、占空比控制模块；所述隔直电容、带通滤波模块、电压比较模块、信号对比模块依次相连接，所述单片机与信号对比模块相连接，单片机用于接收、发送光伏组串中扰动电流存在情况；所述直流恒流源、开关管、占空比控制模块、基频生成模块相连接，所述占空比控制模块与开关管相连接，所述开关管用于控制信号发生模块产生扰动电流，所述占空比控制模块与单片机、基频生成模块相连接，用于根据采集信号改变基频载波占空比实现编码；所述电压采集模块、电容采集模块、温度采集模块均与单片机相连接，所述单片机将电压、电容、温度信号进行编码。3.根据权利要求1所述的一种光伏电站运行状况的监控系统，其特征在于:所述信号处理装置包括多组电流采集模块、多组信号解码模块、多组带阻滤波模块、单片机、485总线，所述每组光伏组串均与电流采集模块、信号解码模块、带阻滤波模块相串联后接入汇流母线，所述每组电流采集模块、信号解码模块均与单片机相连接，所述单片机用于汇总每组光伏组串电流及组件的电压、电容、温度信号；所述单片机还与485总线相连接。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏电站运行状况的监控系统，包括多个光伏组串、汇流母线，还包括信号发生装置、信号处理装置，所述光伏组串由多个组件串联组成；信号处理装置包括多对端口，每对端口包括S+、S-，每个光伏组串连接在S+、S-之间，多个光伏组串分别并联在多对端口上，每个光伏组串经过信号处理装置后与汇流母流相连接；所述信号发生装置并联在组件上；所述信号发生装置用于采集组件电压、组件电容、组件温度，通过扰动电流发送给信号处理装置；所述信号处理装置采集光伏组串电流，解码信号发生装置信号，汇总组件电流、组件电压、组件电容、组件温度发送给上位机。本发明成本低，寿命长，无须改变光伏电站拓扑结构。
【IPC分类】H02S50/00, H02S50/10
【公开号】CN105071770
【申请号】CN201510511668
【发明人】杨舟
【申请人】杨舟
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月19日