一种光伏电站运行状况的监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏电站运行状况的监控系统，属于光伏组件监控技术领域。
【背景技术】
[0002]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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的光伏组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏组件的工作状态和老化程度影响到整个光伏发电装置的运行状况和发电效率，对光伏组件运行状态进行实时监控显得尤为重要。
[0003]现有的应用中，大多只能监控到整个组串，无法获得单个组件的参数；监控系统结构复杂，需要使用数据采集单元、DC-DC变换器、2G或3G通讯模块、PLC通讯模块等，导致监控系统成本增高，使用寿命降低，进一步提高了整个光伏电站的建设和运维成本。
【发明内容】
[0004]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种光伏电站运行状况的监控系统。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种光伏电站运行状况的监控系统，包括多个光伏组串、汇流母线，还包括信号发生装置、信号处理装置，所述光伏组串由多个组件串联组成；信号处理装置包括多对端口，每对端口包括S+、S-，每个光伏组串连接在S+、S-之间，多个光伏组串分别并联在多对端口上，每个光伏组串经过信号处理装置后与汇流母流相连接；所述信号发生装置并联在组件上；所述信号发生装置用于采集组件电压、组件电容、组件温度通过扰动电流发送给信号处理装置；所述信号处理装置用于通过解码光伏组串电流，汇总组件电流、组件电压、组件电容、组件温度发送给上位机。
[0006]所述信号发生装置包括信号检测模块、信号发生模块、电压采集模块、电容采集模块、温度采集模块、单片机，所述信号检测模块包括隔直电容、带通滤波模块、电压比较模块、信号对比模块，所述信号发生模块包括直流恒流源、开关管、基频生成模块、占空比控制模块；所述隔直电容、带通滤波模块、电压比较模块、信号对比模块依次相连接，所述单片机与信号对比模块相连接，单片机用于接收、发送光伏组串中扰动电流存在情况；所述直流恒流源、开关管、占空比控制模块、基频生成模块相连接，所述占空比控制模块与开关管相连接，所述开关管用于控制信号发生模块产生扰动电流，所述占空比控制模块与单片机、基频生成模块相连接，用于根据采集信号改变基频载波占空比实现编码；所述电压采集模块、电容采集模块、温度采集模块均与单片机相连接，所述单片机将电压、电容、温度信号进行编码。
[0007]所述信号处理装置包括多组电流采集模块、多组信号解码模块、多组带阻滤波模块、单片机、485总线，所述每组光伏组串均与电流采集模块、信号解码模块、带阻滤波模块相串联后接入汇流母线，所述每组电流采集模块、信号解码模块均与单片机相连接，所述单片机用于汇总每组光伏组串电流及组件的电压、电容、温度信号；所述单片机还与485总线相连接。
[0008]有益效果:本发明提供的一种光伏电站运行状况的监控系统，通过信号发生装置、信号处理装置实现对所有组件电压、电流、温度、电容参数的监控，达到组件级监控和老化状态评估的目的。采用简单的方波载波和方波占空比调制方式，实现基于光伏组串电缆的信号通信功能，施加的电流扰动在光伏组串电缆的通信介质中传输，有效利用光伏电站现场资源，达到电路结构简单可靠，无须使用大量通信芯片的目的。抗干扰能力强，采集到的组件参数进行数字编码传输，且传输过程局限在单个光伏组串之内，减少了受外界干扰的可能。电站发电效率损失小，方案不使用无线通信方式，大幅减少通信过程中的能耗，不直接测量单个组件的电流参数，减少因测量电流引入的功率损失。本设计成本低，寿命长，无须改变光伏电站拓扑结构。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图；
图2为信号发生装置的结构示意图；
图3为信号检测模块的结构示意图；
图4为信号发生模块的结构示意图；
图5为信号处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0011]如图1所示，一种光伏电站运行状况的监控系统，包括多个光伏组串1、汇流母线2，还包括信号发生装置3、信号处理装置4，所述光伏组串I由多个组件11串联组成；信号处理装置3包括多对端口，每对端口包括S+、S-，每个光伏组串I连接在S+、S-之间，多个光伏组串I分别并联在多对端口上，每个光伏组串I经过信号处理装置3后与汇流母流2相连接；所述信号发生装置4并联在组件11上；所述信号发生装置3用于采集组件电压、组件电容、组件温度通过扰动电流发送给信号处理装置；所述信号处理装置4用于通过解码光伏组串电流，汇总组件电流、组件电压、组件电容、组件温度发送给上位机。
[0012]如图2所示，所述信号发生装置3包括信号检测模块31、信号发生模块32、电压采集模块33、电容采集模块34、温度采集模块35、单片机36，所述信号检测模块31、信号发生模块32、电压采集模块33、电容采集模块34、温度采集模块35均与单片机36相连接；如图3所示，所述信号检测模块31包括隔直电容311、带通滤波模块312、电压比较模块313、信号对比模块314，如图4所示，所述信号发生模块32包括直流恒流源321、开关管322、基频生成模块323、占空比控制模块324 ;所述隔直电容311、带通滤波模块312、电压比较模块313、信号对比模块314依次相连接，所述单片机36与信号对比模块314相连接，单片机36用于接收、发送光伏组串中扰动电流存在情况；所述直流恒流源312、开关管322、占空比控制模块324、基频生成模块323相连接，所述占空比控制模块324与开关管322相连接，所述开关管322用于开关信号发生模块32产生的扰动电流，所述占空比控制模块324与单片机36、基频生成模块323相连接，用于根据采集信号改变基频载波占空比实现编码；所述电压采集模块33、电容采集模块34、温度采集模块35均与单片机36相连接，所述单片机36将电压、电容、温度信号进行编码。
[0013]如图5所示，所述信号处理装置4包括多组电流采集模块41、多组信号解码模块42、多组带阻滤波模块43、单片机44、485总线45，所述每组光伏组串I均与电流采集模块41、信