一种光伏系统故障监控方法及系统与流程

技术特征：

1.一种光伏系统故障监控方法，其特征在于，包括由至少3个电池串串联组成的光伏组件，所述方法包括如下步骤：

采集光伏组件的实际输出电压，与实测环境下光伏组件的理论输出电压相比较，根据两者的电压偏差确定故障等级，输出故障告警。

2.根据权利要求1所述的光伏系统故障监控方法，其特征在于，实测环境下光伏组件的理论输出电压的计算方法如下：

计算标准测试条件下光伏组件的输出电流Im，计算公式如式(1)所示：

其中：Ima为光伏组件实际输出电流；Sref为标准条件下辐照度，Sref＝1000W/m²；S为实际环境辐照度；a为电流温度系数；△T为光伏组件背板温度与标准测试条件下电池串中太阳电池的温度偏差，标准测试条件下电池串中太阳电池的温度为25℃；

计算标准测试条件下光伏组件的输出电压Vm，计算公式如式(2)所示：

其中：Iph为光电流，认为Iph＝Isc，ref；I0为并联于光伏组件两端的旁路二极管的反向饱和电流；Rs为电池串内部串联电阻；A为旁路二极管pn结理想因子；K为波尔兹曼常数，K＝1.38x10^-23J/K；

其中I0的计算公式如下：

Rs的计算公式如下：

式中：

Tref为标准测试条件下电池串中太阳电池的温度，Tref＝25℃；q为电子电量，q＝1.6×10^-19C，；Voc，ref为标准测试条件下电池串的开路电压；Isc，ref为标准测试条件下电池串的短路电流；Vm，ref为标准测试条件下的最大功率点电压；Im，ref为标准测试条件下的最大功率点电流；

计算实测环境下光伏组件的理论输出电压Vmc，计算公式如式(3)所示：

其中：c为电压温度系数，M为电压的光强修订系数。

3.根据权利要求1所述的光伏系统故障监控方法，其特征在于，故障等级的确定方法如下：

当实际输出电压低于理论输出电压的10％时，确定为低级别告警；

当实际输出电压低于理论输出电压的20％时，确定为中级别告警；

当实际输出电压低于理论输出电压的40％时，确定为高级别告警。

4.一种光伏系统故障监控系统，其特征在于，包括监控客户端、由若干电池串串联组成的光伏组件、用于采集光伏组件实际输出电压的电压传感器、用于采集光伏系统的实际环境辐照度的辐照度采集模块、用于采集光伏组件实际输出电流的电流传感器和用于采集光伏组件背板温度的温度传感器；

所述监控客户端包括：理论输出电压计算模块、故障等级确定模块和故障告警输出模块；

理论输出电压计算模块根据实际环境辐照度、光伏组件实际输出电流、光伏组件背板温度计算光伏组件的理论输出电压；

故障等级确定模块比较光伏组件的实际输出电压和理论输出电压，根据两者的电压偏差确定故障等级，故障告警输出模块根据故障等级分级输出告警。

5.根据权利要求4所述的光伏系统故障监控系统，其特征在于，所述光伏组件由至少3个电池串串联组成。

6.根据权利要求4所述的光伏系统故障监控系统，其特征在于，所述电池串的两端并联有防止热斑效应的旁通二极管。

7.根据权利要求4所述的光伏系统故障监控系统，其特征在于，所述电压传感器、辐照度采集模块、电流传感器通过无线通信模块与监控客户端通信连接。

8.根据权利要求7所述的光伏系统故障监控系统，其特征在于，所述监控客户端包括手机。