一种自检测保护的太阳能电源装置系统的制作方法

本发明属于太阳能技术领域，特别是涉及一种自检测保护的太阳能电源装置系统。

背景技术：

太阳能电源作为一种特殊情况下的备用电源，在极端环境下实现应急供电，实用性强且安全可靠，尤其对于偏远地区，电力供应不足的情况下，太阳能电源能解决居民的基础用电。线路检测系统是具有远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通知型的智能化电力系统检测和故障管理系统，电力线路经常发生短路、接地故障和盗割线材等情况，大风、雨雪、冰冻等恶劣天气也会导致线路故障，故障的查找和定位都非常困难。为提高电网的供电可靠性，目前在电网中各电厂、变电站以及分支点和作为用电终端的专变、配变等关键点都配备了运行状态监测和保护的设备和装置，其监测、控制、传输和记录等技术都已成熟。

太阳能光伏发电系统是由一系列太阳能组件通过串联和并联而成的，目前，太阳能检测系统通过电压、电流参数只能检测到光伏组串，无法在第一时间准确定位故障位置，只能发现某一组串异常。大型光伏电站的组件如有损坏，会造成发电系统发电量下降，带来很大的损失。只能依靠人工去对组串的组件逐个进行检查，这种方式耗时又耗力，不能满足系统快速检修恢复的要求。此外，太阳能光伏电站都安装于人烟稀少或者屋顶出，太阳能电池板被盗的现象时有发生，损失巨大。因此，智能化、网络化、实时化、精确化、动态化和远程化已成为将来太阳能光伏组件管理系统发展的必然趋势。对线路运行状态诸多参量的长期监测尚未成熟，即使在安装了检测装置的线路，当发生断线、倒塔等严重故障时也不能及时正确地反应现场状况，检测装置无法对输电线路的负载电流、导线温度等直接运行状态参量和现场环境参量进行长期监测，不利于及时反映线路的状态趋势，具有很大的局限性，检测系统连线复杂、操作过程繁琐、检测效率低、精度不高、可靠性和安全性差、功能单一，在检测过程中，某些检测点(蓄电池组过充保护点、过放保护点)很难测量到精确值，严重影响太阳能电源装置的可靠性和安全性，因此，提供一种自检测保护的太阳能电源装置系统，解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自检测保护的太阳能电源装置系统，通过监控总站、检测单元、显示单元、警报单元和保护单元的设置，解决了现有的检测装置无法对输电线路的负载电流、导线温度及其他运行状态参量和现场环境参量进行长期监测、故障的查找和定位困难、检测系统连线复杂、操作过程繁琐、检测效率低、精度不高、可靠性和安全性差、功能单一的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种自检测保护的太阳能电源装置系统，包括太阳能电源装置、监控总站和系统检测单元；太阳能电源装置包括太阳能电池板、蓄电池组、逆变器、防雷装置；太阳能电源装置与负载通过电路联接；监控总站通过控制信号传输线路与太阳能电源装置相联；监控总站包括实时数据库、主服务器、用户端；系统检测单元包括视屏采集单元、传感采集单元、电量检测单元、充放电检测单元；检测单元通过无线网络传输模块与监控总站相联；监控总站通过数据分析处理及显示输出模块与显示单元相联；监控总站通过信号分析处理及信号传输控制模块与警报单元相联；监控总站通过信号分析处理及控制信号传输模块与保护单元相联。

进一步地，太阳能电池板通过导线与蓄电池组相联；蓄电池组通过逆变器与负载相联；太阳能电源装置与防雷装置通过电路联接。

进一步地，视屏采集单元通过设置在每块太阳能组件上的摄像头采集太阳能组件所处环境的视屏信息；传感采集单元通过光照强度传感器采集太阳能组件所处环境的光照强度信息；传感采集单元通过导线温度传感器采集导线的温度信息；传感采集单元通过风速传感器采集太阳能组件所处环境的风速信息；传感采集单元通过高压传感器采集太阳能组件的电压信息；传感采集单元通过拉力传感器采集导线所受的拉力信息；传感采集单元通过红外入侵探测器采集太阳能组件所处环境的物体移动状态信息；电量检测单元采集蓄电池组的可用电量信息；充放电检测单元检测充放电电压信息、充放电电流信息、充放电状态信息。

进一步地，主服务器接收系统检测单元传输的太阳能组件所处环境的视屏信息、光照强度信息、导线的温度信息、风速信息、太阳能组件的电压信息、导线所受的拉力信息、太阳能组件所处环境的物体移动状态信息；主服务器触发实时数据库更新数据池；实时数据库存储有太阳能组件所处环境的温度信息、风速信息、视屏信息、光照强度信息、导线的温度信息、太阳能组件的电压信息、导线所受的拉力信息、太阳能组件所处环境的物体移动状态信息及每块太阳能电池组件的位置编码信息；主服务器通过数据分析处理传输模块与用户端相联。

进一步地，监控总站驱动联接保护单元；保护单元包括断电保护单元、过载保护单元、欠流保护单元、过压保护单元、充放电保护单元。

进一步地，监控总站驱动显示单元通过显示屏显示充放电电压信息、充放电电流信息、工作状态信息、可用电量信息、光照强度信息、导线温度信息、导线所受拉力信息、太阳能组件所处环境的视屏信息；工作状态信息包括“正常”、“短路”、“断路”。

进一步地，监控总站驱动警报单元通过指示灯闪烁预警；监控总站驱动警报单元通过蜂鸣报警器发出蜂鸣预警。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过系统检测单元实时采集太阳能组件所处环境的视屏信息、光照强度信息、导线的温度信息、风速信息、太阳能组件的电压信息、导线所受的拉力信息、太阳能组件所处环境的物体移动状态信息；主服务器触发实时数据库更新数据池，对线路运行状态诸多参量的长期监测，当发生断线、倒塔等严重故障时及时正确地反应现场状况，对输电线路的负载电流、导线温度等直接运行状态参量和现场环境参量进行长期监测，及时反映线路的状态趋势，增强系统的可靠性和安全性。

2、本发明通过显示屏显示充放电电压信息、充放电电流信息、工作状态信息、可用电量信息、光照强度信息、导线温度信息、导线所受拉力信息、太阳能组件所处环境的视屏信息，并通过警报单元发出警报，实现远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通知型的智能化电力系统检测和故障管理，提高故障的查找和定位的准确度，提高检测效率，降低经济损失。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自检测保护的太阳能电源装置系统的结构示意图；

图2为本发明中检测单元的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-太阳能电池板，2-蓄电池组，3-逆变器，4-负载，5-防雷装置，6-监控总站，7-系统检测单元，8-显示单元，9-警报单元，10-保护单元，11-太阳能电源装置，601-实时数据库，602-主服务器，603-用户端，701-视屏采集单元，702-传感采集单元，703-电量检测单元，704-充放电检测单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，本发明为一种自检测保护的太阳能电源装置系统，包括太阳能电源装置11、监控总站6和系统检测单元7；太阳能电源装置11包括太阳能电池板1、蓄电池组2、逆变器3、防雷装置5；太阳能电源装置11与负载4通过电路联接；监控总站6通过控制信号传输线路与太阳能电源装置11相联；监控总站6包括实时数据库601、主服务器602、用户端603；系统检测单元7包括视屏采集单元701、传感采集单元702、电量检测单元703、充放电检测单元704；检测单元通过无线网络传输模块与监控总站6相联；监控总站6通过数据分析处理及显示输出模块与显示单元8相联；监控总站6通过信号分析处理及信号传输控制模块与警报单元9相联；监控总站6通过信号分析处理及控制信号传输模块与保护单元10相联。

其中，太阳能电池板1通过导线与蓄电池组2相联；蓄电池组2通过逆变器3与负载4相联；太阳能电源装置11与防雷装置5通过电路联接，保护太阳能电源装置使用的安全性能。

其中，视屏采集单元701通过设置在每块太阳能组件上的摄像头采集太阳能组件所处环境的视屏信息；传感采集单元702通过光照强度传感器采集太阳能组件所处环境的光照强度信息；传感采集单元702通过导线温度传感器采集导线的温度信息；传感采集单元702通过风速传感器采集太阳能组件所处环境的风速信息；传感采集单元702通过高压传感器采集太阳能组件的电压信息；传感采集单元702通过拉力传感器采集导线所受的拉力信息；传感采集单元702通过红外入侵探测器采集太阳能组件所处环境的物体移动状态信息；电量检测单元703采集蓄电池组2的可用电量信息；充放电检测单元704检测充放电电压信息、充放电电流信息、充放电状态信息，对线路运行状态诸多参量的长期监测，当发生断线、倒塔等严重故障时及时正确地反应现场状况，对输电线路的负载电流、导线温度等直接运行状态参量和现场环境参量进行长期监测，及时反映线路的状态趋势，增强系统的可靠性和安全性。

其中，主服务器602接收系统检测单元7传输的太阳能组件所处环境的视屏信息、光照强度信息、导线的温度信息、风速信息、太阳能组件的电压信息、导线所受的拉力信息、太阳能组件所处环境的物体移动状态信息；主服务器602触发实时数据库601更新数据池；实时数据库601存储有太阳能组件所处环境的温度信息、风速信息、视屏信息、光照强度信息、导线的温度信息、太阳能组件的电压信息、导线所受的拉力信息、太阳能组件所处环境的物体移动状态信息及每块太阳能电池组件的位置编码信息；主服务器602通过数据分析处理传输模块与用户端603相联，提高故障的查找和定位的准确度，提高检测效率。

其中，监控总站6驱动联接保护单元10；保护单元10包括断电保护单元、过载保护单元、欠流保护单元、过压保护单元、充放电保护单元，对太阳能电源装置实时进行保护，降低经济损失。

其中，监控总站6驱动显示单元8通过显示屏显示充放电电压信息、充放电电流信息、工作状态信息、可用电量信息、光照强度信息、导线温度信息、导线所受拉力信息、太阳能组件所处环境的视屏信息；工作状态信息包括“正常”、“短路”、“断路”，监控总站6驱动警报单元9通过指示灯闪烁预警；监控总站6驱动警报单元9通过蜂鸣报警器发出蜂鸣预警，实现远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通知型的智能化电力系统检测和故障管理，提高故障的查找和定位的准确度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。