一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法与流程

1.本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法。


背景技术：

2.光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统，其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，得到了快速的发展。此系统由光伏发电系统组件按照每一行每一列的矩阵形式进行排列布置而成，其中光伏发电系统组件在有效的光照下均会产生可靠稳定的电压，若所述光伏发电系统组件存在遮挡或故障时则会无法输出可靠稳定的电压，则系统通过稳压滤波后输出的电压值为0，所以当系统发现存在遮挡或故障的光伏发电系统组件时，需要及时的进行定位以及修复。
3.目前光伏发电系统组件故障定位及修复方法，将光伏发电系统组件的电气参数通过数字的方式展示给维修人员，然后维修人员根据这些电气参数确定光伏发电系统组件是否存在故障，此过程非常耗时，特别是光伏发电系统组件数量较多的情况下，此工作量非常大，由于定位故障非常耗时，导致了故障得不到快速修复；另外，现有的光伏发电系统组件故障定位及修复方法也不够智能，不管什么类型的故障，都需要维修人员赶到现场进行修复，但是一些类型故障只需要进行断电重启后就可以修复，如遮挡物遮挡等，导致了维修效率也比较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法，用于解决现有光伏发电系统组件故障定位及修复方法，故障定位时间长，维修效率低下的问题。本发明能够自动对疑似故障光伏发电系统组件进行自动修复，从而可以快速的解决大面积遮挡的问题，提高了光伏发电系统组件故障修复及光伏发电系统发电的效率。
5.本发明实施例提供一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法，包括以下步骤：
6.采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第一输出电压；
7.根据所述光伏发电系统组件的第一输出电压，筛选出所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件；
8.对所述第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电，以修复所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障。
9.在一可选实施例中，在所述对第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电之后，还包括：
10.判断经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障是否得到修复；
11.若否，则将未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件确定为故障光伏发电系统组件；
12.将所述故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置信息发送至远程监控终端。
13.在一可选实施例中，所述判断经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障是否得到修复，包括：
14.再次采集所述光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第二输出电压；
15.根据所述光伏发电系统组件的第二输出电压，筛选出所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第二疑似故障光伏发电系统组件；
16.判断第二疑似故障光伏发电系统组件中是否有与所述第一疑似故障光伏发电系统组件相同的光伏发电系统组件；
17.若是，则筛选出第二疑似故障光伏发电系统组件中与所述第一疑似故障光伏发电系统组件相同的光伏发电系统组件，作为未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件；
18.否则，确定经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障得到全部修复。
19.在一可选实施例中，所述采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第一输出电压，包括：
20.采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压；
21.判断当前光伏发电系统组件的输出电压是否达到预设阈值电压；
22.若当前光伏发电系统组件的输出电压未达到预设阈值电压，则将当前光伏发电系统组件的第一输出电压记为0；
23.若当前光伏发电系统组件的输出电压达到预设阈值电压，则将当前光伏发电系统组件的第一输出电压记为目的电压。
24.在一可选实施例中，所述根据所述光伏发电系统组件的第一输出电压，筛选出所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件，包括：
25.根据所述光伏发电系统阵列中各光伏发电系统组件的第一输出电压，基于第一公式计算各光伏发电系统组件的显示颜色标记值和显示颜色亮度值；
26.筛选出显示颜色标记值为1的光伏发电系统组件作为所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件；
27.其中，所述第一公式为：
28.[0029][0030]
所述第一公式中，c(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的显示颜色标记值；u(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的第一输出电压；q(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的显示颜色亮度值；q
max
表示预设的最大亮度值；a,b表示行列变量，在限定范围内取整数；m表示所述光伏发电系统阵列中每一行光伏发电系统组件的个数，i＝1,2,
…
,m；n表示所述光伏发电系统阵列中每一列光伏发电系统组件的个数,j＝1,2,
…
,n；∧表示逻辑关系与；
[0031]
所述对所述第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电，包括：
[0032]
对于每个第一疑似故障光伏发电系统组件，根据该第一疑似故障光伏发电系统组件显示颜色标记值和显示颜色亮度值，基于第二公式计算该光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间；
[0033]
根据计算出的各第一疑似故障光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间，控制第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电；
[0034]
其中，所述第二公式为：
[0035][0036]
所述第二公式中，t(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的第一疑似故障光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间；t
max
表示预设的最大间隔时间，e为自然常数。
[0037]
在一可选实施例中，所述显示颜色标记值为1时对应第一预设颜色，所述显示颜色标记值为0时对应第二预设颜色；
[0038]
所述筛选出显示颜色标记值为1的光伏发电系统组件作为所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件，还包括：
[0039]
在本地电子设备上预设显示界面中的预设光伏发电系统阵列显示模型中，以各光
伏发电系统组件的显示颜色标记值和显示颜色亮度值对应的颜色和亮度显示对应的光伏发电系统组件。
[0040]
在一可选实施例中，在所述将未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件确定为故障光伏发电系统组件之后，将所述故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置信息发送至远程监控终端之前，所述方法还包括：
[0041]
根据光伏发电系统组件显示颜色标记值和显示颜色亮度值，基于以下第三公式计算人工修复的最佳起点位置：
[0042][0043]
其中，(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中人工修复的最佳起点位置；
[0044]
所述将所述故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置信息发送至远程监控终端，还包括：将所述人工修复的最佳起点位置发送给所述远程监控终端。
[0045]
本发明提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法，首先采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，然后根据此电压筛选出光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的疑似故障光伏发电系统组件，最后对光伏发电系统阵列中疑似故障的光伏发电系统组件进行自动断电再上电，以修复疑似故障光伏发电系统组件的故障。本发明能够自动对疑似故障光伏发电系统组件进行自动修复，从而可以快速的解决简单大面积遮挡的问题，提高了光伏发电系统组件故障修复和光伏发电系统发电的效率。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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它的附图。
[0047]
图1为本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法实施例一流程图；
[0048]
图2为本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法实施例二流程图；
[0049]
图3为步骤s104的一种实施方法流程图；
[0050]
图4为本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法实施例三流程图。
具体实施方式
[0051]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0052]
应当明确，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。
[0053]
图1为本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法实施例一流程图。参见图1，该方法包括如下步骤s101-s103：
[0054]
s101：采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第一输出电压。
[0055]
本实施例中，每个光伏发电系统组件输出的电压，从客观上反映了此光伏发电系统组件的工作状态，通过采集每个光伏发电系统组件的输出电压，便于后续对光伏发电系统组件进行故障判定。
[0056]
作为一可选实施例，本步骤s101，包括：
[0057]
s1011：采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压。
[0058]
s1012：判断当前光伏发电系统组件的输出电压是否达到预设阈值电压，是则执行s1013，否则执行s1014。
[0059]
本实施例中，正常工作的情况下，光伏发电系统组件都可以输出一稳定的电压，如果遇到被遮挡或者出现故障时，光伏发电系统组件输出的电压将会低于应输出的电压值(即预设阈值电压)，因此光伏发电系统组件的输出电压，可以方面后续进行故障的判定。
[0060]
s1013：将当前光伏发电系统组件的第一输出电压记为目的电压。
[0061]
s1014：将当前光伏发电系统组件的第一输出电压记为0。
[0062]
本实施例中，将未达到预设阈值电压的光伏发电系统组件的电压值记为0，即这些光伏发电系统组件被视为可疑故障(包括完全故障或者由于遮挡导致输出电压未达阈值电压的不稳定输出状态)。
[0063]
s102：根据所述光伏发电系统组件的第一输出电压，筛选出所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件。
[0064]
本实施例中，光伏发电系统组件在有效的光照下均会产生可靠稳定的电压，若所述光伏发电系统组件存在遮挡或故障时，则会无法输出可靠稳定的电压，系统通过稳压滤波后输出的电压值为0，所以当系统发现光伏发电系统组件(包括遮挡或故障的光伏发电系统组件)输出的电压值为0值，需要及时的进行定位以及修复，从而提高了光伏发电系统组件的使用效率。
[0065]
s103：对第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电，以修复所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障。
[0066]
本实施例中，光伏发电系统组件的故障原因主要包括：硬件损坏和被遮挡物遮挡两种，通过对第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电(即断电重启)，将会使得由于静电吸附的遮挡物可以脱离，从而实现了自动修复光伏发电系统组件故障，提高了故障修复的效率。
[0067]
本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法，首先采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，然后根据此电压筛选出光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的疑似故障光伏发电系统组件，最后对光伏发电系统阵列中疑似故障的光伏发电系统组件进行自动断电再上电，以修复疑似故障光伏发电系统组件的故障。本发明能够自动对疑似故障光伏发电系统组件进行自动修复，从而可以快速的解决简单大面积遮挡的问题，提高了光伏发电系统组件故障修复和光伏发电系统发电的效率。
[0068]
在一可选实施例中，如图2所示，本实施例提供的方法除步骤s101-s103外，在步骤
s103之后，还可以进一步包括以下步骤s104-s106：
[0069]
s104：判断经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障是否得到修复，否则执行s105。
[0070]
本步骤中，若经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障得到修复，则视为其已恢复正常，后续不再对其进行其他修复操作，否则，对经自动断电再次上电后未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件执行s105。
[0071]
s105：将未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件确定为故障光伏发电系统组件。
[0072]
s106：将所述故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置信息发送至远程监控终端。
[0073]
本实施例中，通过对疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电(即断电重启)，都不能使得故障修复，此时就需要维修人员介入进行处理。将故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置信息发送至远程监控终端，便于维修人员通过远程终端了解故障的光伏发电系统组件的详细信息，从而有利于开展故障修复，减少故障修复的时间。
[0074]
作为一可选实施例，如图3所示，上述步骤s104可以包括以下步骤s201-s205：
[0075]
s201：再次采集所述光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第二输出电压。
[0076]
s202：根据所述光伏发电系统组件的第二输出电压，筛选出所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第二疑似故障光伏发电系统组件。
[0077]
s203：判断第二疑似故障光伏发电系统组件中是否有与所述第一疑似故障光伏发电系统组件相同的光伏发电系统组件；是则执行s204，否则执行s205。
[0078]
本实施例中，若第二疑似故障光伏发电系统组件中不再有第一疑似故障光伏发电系统组件，则说明第一疑似故障光伏发电系统组件均已恢复正常，执行s205，否则，执行s204，筛选出为修复的第一疑似故障光伏发电系统组件。
[0079]
进一步地，对于第二疑似故障光伏发电系统组件中与第一疑似故障光伏发电系统组件的唯一标识不重复的光伏发电系统组件(即第二疑似故障光伏发电系统组件中的非第一疑似故障光伏发电系统组件)，可以采用本发明提供的方法继续对这部分第二疑似故障光伏发电系统组件进行首次自动断电后再次上电后，判断经自动断电再次上电后这部分第二疑似故障光伏发电系统组件的故障是否得到修复，若未得到修复，则启动人工修复。
[0080]
s204：筛选出第二疑似故障光伏发电系统组件中与所述第一疑似故障光伏发电系统组件相同的光伏发电系统组件，作为未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件。
[0081]
s205：确定经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障得到全部修复。
[0082]
本实施例中，因为疑似故障光伏发电系统组件的故障原因包括：硬件损坏和被遮挡物遮挡两种，通过对疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电(即断电重启)，虽然会使得由于静电吸附的遮挡物可以脱离，解决被遮挡导致的光伏发电系统组件故障，但是由于硬件故障导致的光伏发电系统组件问题，并不能通过断电重启进行有效地解决，将这些不能断电重启修复的光伏发电系统组件筛选出来，便于后续进行进一步的维修。
[0083]
图4为本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法实施例三流程图。参见图4，该方法包括如下步骤s301-s309：
[0084]
s301：采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，作为第一输出电压。
[0085]
s302：根据所述光伏发电系统阵列中各光伏发电系统组件的第一输出电压，基于第一公式计算各光伏发电系统组件的显示颜色标记值和显示颜色亮度值。
[0086]
优选地，所述第一公式为：
[0087][0088]
所述第一公式中，c(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的显示颜色标记值；u(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的第一输出电压；q(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的光伏发电系统组件的显示颜色亮度值；q
max
表示预设的最大亮度值；a,b表示行列变量，在限定范围内取整数；m表示所述光伏发电系统阵列中每一行光伏发电系统组件的个数，i＝1,2,
…
,m；n表示所述光伏发电系统阵列中每一列光伏发电系统组件的个数,j＝1,2,
…
,n；∧表示逻辑关系与。
[0089]
本实施例中，若c(i,j)＝1，则将所述光伏发电系统布局中处于第i行第j列的光伏发电系统组件颜色标记为第一预设颜色(例如红色)，并且通过q(i,j)的值控制其第一预设颜色的显示亮度；若c(i,j)＝0，则将所述光伏发电系统布局中处于第i行第j列的光伏发电系统组件颜色标记为第二预设颜色(例如绿色)，并以最大的显示亮度q
max
显示其第二预设颜色，进而就使得疑似故障光伏发电系统组件和正常的光伏发电系统组件显示不同的颜色及亮度，直观的让维修人员了解各个光伏发电系统组件的工作情况。
[0090]
s303：筛选出显示颜色标记值为1的光伏发电系统组件，作为所述光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的第一疑似故障光伏发电系统组件。
[0091]
作为一可选实施例，所述显示颜色标记值为1时对应第一预设颜色，所述显示颜色标记值为0时对应第二预设颜色，本步骤s303，包括：在本地电子设备上预设显示界面中的
预设光伏发电系统阵列显示模型中，以各光伏发电系统组件的显示颜色标记值和显示颜色亮度值对应的颜色和亮度显示对应的光伏发电系统组件。
[0092]
本实施例中，根据显示颜色标记值为1的光伏发电系统组件在光伏发电系统中的布局情况，选择出疑似大面积遮挡物遮挡的光伏发电系统组件，并进行相应的颜色标记，进而将每个光伏发电系统组件都用颜色以及相应的颜色亮度标注出来，进一步的形成可视化的界面，并且量化后的组件便于控制和计算。
[0093]
s304：对于每个第一疑似故障光伏发电系统组件，根据该第一疑似故障光伏发电系统组件显示颜色标记值和显示颜色亮度值，基于第二公式计算该光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间。
[0094]
优选地，所述第二公式为：
[0095][0096]
所述第二公式中，t(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中处于第i行第j列的第一疑似故障光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间；t
max
表示预设的最大间隔时间，e为自然常数，取值为2.72。
[0097]
本实施例中，根据第一疑似故障光伏发电系统组件对应的颜色标记情况控制每个第一疑似故障光伏发电系统组件的自动断电并再次上电的间隔时间，从而根据疑似遮挡的情况控制不同的断电时间，确保相应时间下由于静电吸附的遮挡物可以脱离，达到了智能、自动的修复光伏发电系统组件遮挡故障，提高了故障修复和光伏发电系统发电效率。
[0098]
s305：根据计算出的各第一疑似故障光伏发电系统组件从自动断电到再次上电的间隔时间，控制各第一疑似故障光伏发电系统组件进行自动断电再次上电。
[0099]
s306：判断经自动断电再次上电后所述第一疑似故障光伏发电系统组件的故障是否得到修复，否则执行s307。
[0100]
本实施例中，步骤s306的具体实施方法类似于图3所示方法，此处不再赘述。值得说明的是，上述步骤s202中筛选出第二疑似故障光伏发电系统组件的方法可以类似于本实施例提供的步骤s302-s303中所述筛选出第一疑似故障光伏发电系统组件方法，此处不再赘述。
[0101]
s307：将未得到修复的第一疑似故障光伏发电系统组件确定为故障光伏发电系统组件。
[0102]
s308：据该光伏发电系统组件显示颜色标记值和显示颜色亮度值，基于第三公式计算人工修复的最佳起点位置。
[0103]
优选地，所述第三公式为：
[0104][0105]
其中，(i,j)表示在所述光伏发电系统阵列中人工修复的最佳起点位置。
[0106]
本实施例中，根据光伏发电系统组件在光伏发电系统中的颜色标记情况得到维修人员在进行修复时的最佳起点位置，进而维修人员可以在最佳位置进行修复，从而提高了故障的修复效率。
[0107]
s309：将所述故障光伏发电系统组件标识及其在所述光伏发电系统阵列中的位置
信息、所述人工修复的最佳起点位置发送至远程监控终端。
[0108]
本实施例中，将人工修复的最佳起点位置通过远程监控终端给到维修人员手里，便于维修人员了解故障信息，同时能指导维修人员从哪个最优位置开始维修故障，有效地提高了故障的维修效率。
[0109]
本发明实施例提供的一种切断光伏发电系统中故障组件的控制方法，首先采集光伏发电系统阵列中每个光伏发电系统组件的输出电压，然后根据此电压筛选出光伏发电系统阵列中的疑似遮挡区域对应的疑似故障光伏发电系统组件，最后对光伏发电系统阵列进行自动断电再次上电，以修复疑似故障光伏发电系统组件的故障；当故障不能修复时，则以可视化的方式，向维修人员展示故障光伏发电系统组件的信息，同时计算出修复时的最佳起点位置给到维修人员，方便维修人员可以更快速的解决简单大面积遮挡的问题，提高系统故障修复效率。
[0110]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0111]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0112]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0113]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。