专利名称：光伏逆变器工作状态评估综合控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种对光伏逆变器的工作状态进行监测的监测装置。
背景技术：
能源紧缺促使世界各国对可再生能源的研究和使用日渐重视。太阳能是一种巨量的可再生能源，太阳直接辐射到地球的能量十分丰富，分布广泛，不会污染环境，清洁干净。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。当今世界各国对光伏发电技术均十分重视。光伏发电具有动态和随机的特性，大规模接入会给电网运行的电力电量平衡、调峰调频及备用、电压及无功控制、潮流及稳定性、电能质量和二次系统等方面带来诸多影响，因此需要设置光伏逆变器。光伏逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电转换成交流电。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关，使直流输入变成交流输出。一般需要采用高频脉宽调制(SPWM)，使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。光伏逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。由此可见，光伏逆变器是光伏发电系统中的重要组成部分，其性能、运行工作状态会直接影响整个光伏发电系统的效率，而且工作状态不正常的光伏逆变器将会对所连接的电网安全运行产生危害。因此，有必要对光伏逆变器的工作状态进行在线评估，提前发现光伏逆变器的问题，同时避免因光伏逆变器发生故障而对电网安全造成影响。
发明内容本实用新型的目的是提供一种光伏逆变器工作状态评估综合控制装置，该装置通过综合控制评估光伏逆变器的发电效率、谐波、电磁辐射、温升等状态量，旨在及时发现光伏逆变器的运行工作状态是否出现异常，从而进行提前报警，进而避免光伏逆变器发生故障而对电网安全造成影响，该光伏逆变器工作状态评估综合控制装置能够避免单个信号异常而出现的误判，其对所采集的信号进行综合判断，确保对光伏逆变器工作状态的正确评估。为实现上述发明目的，本实用新型提供了一种光伏逆变器工作状态评估综合控制装置，其与光伏逆变器的通讯端口连接，该光伏逆变器工作状态评估综合控制装置包括一通讯模块，其具有一输入端和一输出端，所述通讯模块的输入端与所述光伏逆变器的通讯端口连接，采集光伏逆变器的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值；一电磁辐射传感器，其实时监测光伏逆变器的电磁辐射量，并将其转换为电信号后输出；一数据处理综合控制模块，其具有一输入端和一输出端，所述数据处理综合控制模块的输入端与所述通讯模块的输出端和电磁辐射传感器分别连接，接收所述电磁辐射传感器传输的电信号以及所述通讯模块传输的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值， 并将其处理为光伏逆变器的一发电效率状态参量、一电磁辐射状态参量、一交流谐波状态参量和一温度变化状态参量，所述数据处理综合控制模块将上述各状态参量与与其对应的警戒值进行比较，当所述发电效率状态参量和电磁辐射状态参量均超过其对应的警戒值时，所述数据处理综合控制模块输出报警信号和相应的状态参量；当所述温度变化状态参量和交流谐波状态参量均超过其对应的警戒值时，所述数据处理综合控制模块也输出报警信号和相应的状态参量。优选地，上述光伏逆变器工作状态评估综合控制装置还包括一显示模块，其与所述数据处理综合控制模块的输出端连接，显示所述数据处理综合控制模块输出的状态参量及报警信号。该显示模块便于工作人员技术发现光伏逆变器的异常，从而根据显示模块显示的状态参量对光伏逆变器进行维修。可选地，所述数据处理综合控制模块包括一数据信号处理器(DSP，digital signal processor)或一单片机。本实用新型所述的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置，分别对光伏逆变器的输入功率、输出功率、输出交流电流、温度值和电磁辐射量进行监测，并由数据处理综合控制模块将这些输入信号转换为相应的发电效率状态参量、交流谐波状态参量、电磁辐射状态参量和温度变化状态参量，将各状态参量结合起来评估光伏逆变器的工作状态(1)发电效率状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器的输入功率Pin和输出功率 Pout,并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块根据输入功率Pin和输出功率p。ut得到发电效率η =p。ut/pin，若发电效率发生大幅降低，降低的幅值超过了一个警戒值，则判断为发电效率状态参量异常；(2)交流谐波状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器输出的交流电流并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块得到交流电流的谐波值并将其与一警戒值进行比较，若超过警戒值，则认为交流谐波状态参量异常；(3)电磁辐射状态参量电磁辐射传感器实时监测光伏逆变器的电磁辐射值并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块将其与一警戒值进行比较，若超过警戒值，则认为光伏逆变器电磁辐射状态参量异常；(4)温度变化状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器的温度并传输至数据处理综合控制模块，当升温过大(超过一警戒值)但没有过流时，则认为光伏逆变器的温度变化状态参量异常；对于本技术方案来说，该光伏逆变器工作状态评估综合控制装置虽然在实时监测上述四个状态参量，但是并非只要有某一个状态参量异常，数据处理综合控制模块就会输出报警信号，而是当发电效率状态参量和电磁辐射状态参量均异常时，或是温度变化状态参量和交流谐波状态参量均异常时，数据处理综合控制模块才会输出报警信号和相应的状态参量。这样就避免了单个状态参量异常即报警所导致的误判，提高了光伏逆变器工作状态评估的准确性。本实用新型所述的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置由于采用了以上技术方案，使得其能够实时监测光伏逆变器的工作状态，有助于考量光伏逆变器的运行特性，提前发现光伏逆变器的问题，减少事故的发生，降低对电网运行的影响。
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型所述的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置做进一步的解释说明。
图1为本实用新型所述的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置的结构框图。图2为本实用新型所述的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置在一种实施方式中的工作流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置包括通讯模块，其输入端与光伏逆变器的通讯端口连接，采集光伏逆变器的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值；电磁辐射传感器，其实时监测光伏逆变器的电磁辐射量，并将其转换为电信号后输出；基于DSP的数据处理综合控制模块，其输入端与通讯模块的输出端和电磁辐射传感器分别连接，接收电磁辐射传感器传输的电信号以及通讯模块传输的输入功率、 输出功率、输出交流电流和温度值，并将其处理为光伏逆变器的发电效率状态参量、电磁辐射状态参量、交流谐波状态参量和温度变化状态参量，数据处理综合控制模块将上述各状态参量与与其对应的警戒值进行比较，当发电效率状态参量和电磁辐射状态参量均异常时，或者当温度变化状态参量和交流谐波状态参量均异常时，数据处理综合控制模块输出报警信号和相应的状态参量；显示模块，其与数据处理综合控制模块的输出端连接，显示数据处理综合控制模块输出的状态参量及报警信号。如图2所示，本实施例中的光伏逆变器工作状态评估综合控制装置的工作流程如下(1)实时监测光伏逆变器的各状态参量发电效率状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器的输入功率Pin和输出功率 Pout,并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块根据输入功率Pin和输出功率P-得到发电效率状态参量η =p。ut/pin，若发电效率发生大幅降低，降低的幅值超过了一个警戒值，则判断为发电效率状态参量异常；交流谐波状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器输出的交流电流并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块得到交流电流的谐波值并将其与一警戒值进行比较，若超过该警戒值，则认为交流谐波状态参量异常；电磁辐射状态参量电磁辐射传感器实时监测光伏逆变器的电磁辐射值并将其传输给数据处理综合控制模块，数据处理综合控制模块将其与一警戒值进行比较，若超过该警戒值，则认为光伏逆变器电磁辐射状态参量异常；温度变化状态参量通讯模块实时采集光伏逆变器的温度并传输至数据处理综合控制模块，当升温过大(超过一警戒值)但没有过流时，则认为光伏逆变器的温度变化状态
参量异常；(2)数据处理综合控制模块对上述各状态参量进行评估综合控制当发电效率状态参量和电磁辐射状态参量均异常时，数据处理综合控制模块输出报警信号和相应的状态参量至显示模块；当温度变化状态参量和交流谐波状态参量均异常时，数据处理综合控制模块输出报警信号和相应的状态参量至显示模块；否则，仅继续进行监测，不输出报警信号；(3)显示模块显示报警信号和相应的状态参量。通过上述数据处理综合控制模块的综合控制，避免了因上述一个状态参量异常就发出报警而引起的误判，即提高了光伏逆变器工作状态评估综合控制装置对光伏逆变器工作状态判断的准确性。显示模块显示报警并显示相应的状态信息，以便于工作人员及时发现光伏逆变器的异常，并根据显示的状态信息对光伏逆变器进行维修。要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种光伏逆变器工作状态评估综合控制装置，其与光伏逆变器的通讯端口连接，其特征在于，包括一通讯模块，其具有一输入端和一输出端，所述通讯模块的输入端与所述光伏逆变器的通讯端口连接，采集光伏逆变器的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值；一电磁辐射传感器，其实时监测光伏逆变器的电磁辐射量，并将其转换为电信号后输出；一数据处理综合控制模块，其具有一输入端和一输出端，所述数据处理综合控制模块的输入端与所述通讯模块的输出端和电磁辐射传感器分别连接，接收所述电磁辐射传感器传输的电信号以及所述通讯模块传输的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值，并将其处理为光伏逆变器的一发电效率状态参量、一电磁辐射状态参量、一交流谐波状态参量和一温度变化状态参量。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器工作状态评估装置，其特征在于，还包括一显示模块，其与所述数据处理综合控制模块的输出端连接，显示所述数据处理综合控制模块输出的状态参量及报警信号。
3.如权利要求1或2所述的光伏逆变器工作状态评估装置，其特征在于，所述数据处理综合控制模块包括一数据信号处理器或一单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏逆变器工作状态评估综合控制装置，其与光伏逆变器的通讯端口连接，该光伏逆变器工作状态评估综合控制装置包括一通讯模块，其具有一输入端和一输出端，所述通讯模块的输入端与所述光伏逆变器的通讯端口连接，采集光伏逆变器的输入功率、输出功率、输出交流电流和温度值；一电磁辐射传感器，其实时监测光伏逆变器的电磁辐射量，并将其转换为电信号后输出；一数据处理综合控制模块，其具有一输入端和一输出端，所述数据处理综合控制模块的输入端与所述通讯模块的输出端和电磁辐射传感器分别连接。
文档编号G01R31/40GK202182938SQ201120255430
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者于龙, 安立勇, 徐克峰 申请人:山东鲁亿通智能电气股份有限公司