一种组件级的光伏电站故障检测装置的制作方法

本发明涉及一种组件级的光伏电站故障检测技术，属于太阳能光伏发电技术领域。

背景技术：

随着新能源应用的迫切需要，太阳能光伏发电的规模的不断扩大，光伏发电的运营、维护、管理等各个环节迫切需要智能转型升级以提高效率降低成本。因此需要实时准确地了解每一片光伏电池板的工作状态。目前的虽然有一些监测方法，但都是宏观的、定性的观测方法，如，利用人工或无人机宏观观察，再结合具体测量推测，掌握大概情况。由于测量、监测工作量巨大，以至于这项工作不可能细致、准确的完成。一般情况是只有等到某一片电池板出现了故障、烧毁甚至演变成灾害事故了才能知道，其时已晚，造成重大损失。目前的光伏电站都只能对一串光伏电池组件进行监控，而找不出到底哪一片光伏电池出现了故障，不能满足大规模光伏电站的运营维护要求，本技术就是为了解决这一问题而设计的。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种组件级的光伏电站故障检测技术，包括：光伏阵列模块、测量模块、控制模块、通信模块和上位机；所述光伏阵列模块包括由多个串联的光伏组件回路组成；所述测量模块的输入端与所述每个光伏组件的输出端连接；所述测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端与所述通信模块的输入端连接；所述通信模块的输出端与所述上位机的输入端连接

所述测量模块包括电压采样模块和电流采样模块，所述电压采样模块个数与光伏阵列组件的个数相同，所述每个电压采样模块的输入端分别与相应光伏阵列组件的输出端连接，所述电流采样模块的输入端与任意一块光伏电池组件的输出端连接，用于实时采集光伏阵列的输出电压和输出电流

所述控制模块根据比较不同光伏电池组件的电压和电流值，判断是否出现故障

所述通信模块将故障检测结果传入上位机。

所述一种光伏组件的故障检测系统，还包括温度测量模块和照度测量模块；将温度传感器接触式放置于每块光伏组件的背面，输出端与温度测量模块连接，用于测量每块光伏组件的背板温度；在光伏电站附近放置一个照度传感器，输出端与照度测量模块连接，用于检测当前的太阳辐照度；所述温度测量模块和照度测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接

所述控制模块根据不同温度和照度值，在系统正常状态下，检测出光伏电池组件的电压和电流值，计算出功率值，再将当前状态下的电流、电压或功率值与其比较，当超出阈值范围时，则认为电站出现故障。

本发明优点：本发明一种光伏组件的故障检测装置，优点在于只用一个组件级控制器就可以实现对串联电池组的每块光伏电池分别进行故障检测。

附图说明

图1为本发明一种组件级的光伏电站故障检测装置的结构示意图。

图2为本发明一种组件级的光伏电站故障检测装置的带有温度和照度测量功能的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施实例1如图1所示，一种组件级的光伏电站故障检测系统，包括：

光伏阵列模块、测量模块、控制模块、通信模块和上位机；所述光伏阵列模块包括由多个串联的光伏组件回路组成；所述测量模块的输入端与所述每个光伏组件的输出端连接；所述测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端与所述通信模块的输入端连接；所述通信模块的输出端与所述上位机的输入端连接

所述测量模块包括电压采样模块和电流采样模块，所述电压采样模块个数与光伏阵列组件的个数相同，所述每个电压采样模块的输入端分别与相应光伏阵列组件的输出端连接，所述电流采样模块的输入端与任意一块光伏电池组件的输出端连接，用于实时采集光伏阵列的输出电压和输出电流；

所述控制模块根据比较不同光伏电池组件的电压和电流值，判断是否出现故障

所述的通信模块将故障检测结果传入上位机。

实施实例2如图2所示，一种组件级的光伏电站故障检测系统，还包括：

温度测量模块和照度测量模块；将温度传感器接触式放置于每块光伏组件的背面，输出端与温度测量模块连接，用于测量每块光伏组件的背板温度；在光伏电站附近放置一个照度传感器，输出端与照度测量模块连接，用于检测当前的太阳辐照度；所述温度测量模块和照度测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；

所述控制模块根据不同温度和照度值，在系统正常状态下，检测出光伏电池组件的电压和电流值，计算出功率值，再将当前状态下的电流、电压或功率值与其比较，当超出阈值范围时，则认为电站出现故障。

本实施实例没有详细叙述的部件、工艺及字母均属本行业的公知部件和常用手段及常识，这里不一一叙述。

技术特征：

1.一种组件级的光伏电站故障检测装置，其特征在于，只用一个组件级控制器就可以实现对串联电池组的每块光伏电池分别进行故障检测，所述一种组件级的光伏电站故障检测系统包括：

光伏阵列模块、测量模块、控制模块、通信模块和上位机；所述光伏阵列模块包括由多个串联的光伏组件回路组成；所述测量模块的输入端与所述每个光伏组件的输出端连接；所述测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端与所述通信模块的输入端连接；所述通信模块的输出端与所述上位机的输入端连接；

所述测量模块包括电压采样模块和电流采样模块，所述电压采样模块个数与光伏阵列组件的个数相同，所述每个电压采样模块的输入端分别与相应光伏阵列组件的输出端连接，所述电流采样模块的输入端与任意一块光伏电池组件的输出端连接，用于实时采集光伏阵列的输出电压和输出电流；

所述控制模块根据比较不同光伏电池组件的电压和电流值，判断是否出现故障；

所述通信模块将故障检测结果传入上位机。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件的故障检测系统，其特征在于，还包括温度测量模块和照度测量模块；将温度传感器接触式放置于每块光伏组件的背面，输出端与温度测量模块连接，用于测量每块光伏组件的背板温度；在光伏电站附近放置一个照度传感器，输出端与照度测量模块连接，用于检测当前的太阳辐照度；所述温度测量模块和照度测量模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；

所述控制模块根据不同温度和照度值，在系统正常状态下，检测出光伏电池组件的电压和电流值，计算出功率值，再将当前状态下的电流、电压或功率值与其比较，当超出阈值范围时，则认为电站出现故障。

技术总结
一种组件级的光伏电站故障检测装置，属于太阳能光伏发电技术领域，采用包括光伏阵列模块、测量模块、控制模块、通讯模块以及上位机的系统实现；光伏阵列模块包括由多个串联的光伏电池回路构成；方法包括：测量模块实时采样光伏阵列的输出电流和输出电压；控制模块根据比较不同光伏电池组件的电压值以及电流值，判断是否出现故障；通讯模块将故障检测结果传入上位机。本发明的优点是只用一个控制器就可以检测出一组串联的光伏电池中哪一块出现了故障，解决了组件式光伏电站故障检测成本高的技术难题。

技术研发人员：夏之秋;王春鹏;侯占武;赵婷婷;夏君铁
受保护的技术使用者：沈阳富润太阳能科技开发有限公司
技术研发日：2020.03.15
技术公布日：2020.06.26