[發明專利]并網太陽能光伏電站監測系統

無效

• 申請號: 201110418115.9
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103166240A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 鄒新京
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02N6/00
• 代理公司: 北京市蘭臺律師事務所 11354
• 代理人: 張峰

技術領域

本發明涉及太陽能光伏發電領域，具體涉及并網太陽能光伏發電監測系統。?

背景技術

近年來，光伏產業發展迅速，光伏發電項目因其具有能源潔凈、環境友好、可再生等優點得到社會的認可和國家的大力支持。在光伏電站大規模建設的同時，暴露出一個嚴重的問題即光伏發電系統的檢測平臺的發展相對落后，亟需建立完善的光伏發電系統檢測。?

如圖1所示，并網光伏電站由光伏陣列組串、匯流箱、直流配電柜、逆變器、交流配電柜、升壓變壓器等組成，通過太陽能光伏陣列組件將太陽輻照能轉化為直流電，經逆變器轉化為交流電后升壓并入電網。并網型光伏發電站的發電性能，是光伏電站的主要技術參數之一，目前只能采用單片光伏組件在標準測試條件下(太陽輻照度1000W/m²，光伏組件內部電池溫度25℃，大氣質量AM1.5)峰值功率的總和來測試。但是實際應用環境中，太陽輻照度、電池溫度、大氣質量等參數都是不斷變化的，光伏電站的發電功率因此不斷變化，而采用光伏組件在標準測試條件下的測試數據并不能表示光伏電站的實際效率，也不能對光伏電站的性能進行客觀評估。?

尤其是國內，光伏發電建設及電站設計方面經驗較少，大部分光?伏電站的監測設備都是從逆變器直流輸入才開始對各項數據進行記錄分析，缺乏對光伏陣列組串、匯流箱、直流配電柜的數據的測試，無法實現整個電站的全面檢測，無法評估電站建成后運行壽命周期內的各組件、部件和系統的發電效率、設備故障率、運行可靠性和維護成本。還有一個問題是，目前電站的檢測設備都是逆變器本身自帶或者設置于匯流箱自身的，只能對本電站進行測試。尚沒有一種可以移動的，適用于多種電站的監測裝置。?

發明內容

本發明的目的是提供了并網太陽能光伏電站監測裝置，能夠實現對并網光伏電站的各組件的運行數據和電站的環境數據進行監測。?

本發明的另一目的是提供一種具有擴展性的并網太陽能光伏電站監測裝置，用戶可以根據不同的電站和不同的測試需求選擇合適的測試方式。?

本發明還有一個目的是提供一種可以拆卸移動的監測裝置。?

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是，并網太陽能光伏電站監測系統包括數據監測裝置、數據采集裝置和數據分析裝置。其中數據監測裝置又分為室外監測部分、室內監測部分和氣象測試平臺。室外監測部分用于監測光伏陣列組串的溫度、組串的輸出電流、輸出電壓和直流匯流箱的輸出電流、輸出電壓；室內監測部分用于監測直流配電柜、逆變器、交流配電柜、升壓變壓器的輸入電流、輸入電壓、輸出電流、輸出電壓和并網點的電能質量；氣象測試平臺?用于監測太陽能光伏陣列組串所處的環境溫度、光輻照度、風速風向。?

所述的室外監測部分具有電流傳感器、電壓傳感器和溫度傳感器，在光伏陣列組串的輸出端和直流匯流箱的輸入端設置電流傳感器和電壓傳感器，緊貼光伏面板的背面安裝溫度傳感器，用于測量光伏面板的溫度，以上傳感器分別將測量的電流數據、電壓數據和溫度數據傳輸到數據采集裝置。?

所述的數據采集裝置主要由多接口插板、多接口卡槽、數據采集卡、PAC可編程自動化控制器組成，依據測試需求不同選擇不同類型的數據采集卡插入多接口卡槽中，其中電流、電壓、溫度等數據通過多接口插板傳輸到數據采集卡，數據采集卡將采集到的數據傳送給PAC可編程自動化控制器進行集成處理。?

所述的室內監測部分又分為直流監測部分和交流監測部分，其中直流監測部分采用電流傳感器和電壓傳感器對直流匯流箱的輸出端、直流配電柜的輸入端和輸出端的電流數據和電壓數據進行監測；交流監測部分采用電流互感器和電壓直連的方式對逆變器的輸出端、交流配電柜、升壓變壓器的輸入端和輸出端以及并網點的輸入端的電流數據和電壓數據進行測量，上述測量數據通過多接口插板傳輸到數據采集卡，數據采集卡將采集到的數據傳送給PAC可編程自動化控制器進行集成處理。?

進一步，室內監測部分的數據采集裝置還包括多個智能電表，電表的個數與所測量的組件的個數一致。?

進一步，所述的數據采集裝置的多接口插板的輸出端分兩個，一?個連接數據采集卡，一個連接智能電表。智能電表將多接口插板傳來的電流、電壓、頻率等數據進行直觀顯示。?

進一步，所述的并網點的輸入端還連接有電能質量測試儀，用于監測分析并網點的輸入電能質量。?