[實用新型]光伏逆變器工作狀態(tài)評估裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120218286.2
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN202110266U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 于龍;姜東升;孫忠慶
• 申請（專利權）人: 山東魯億通智能電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置，尤其涉及一種對光伏逆變器進行監(jiān)測的監(jiān)測裝置。

背景技術

能源緊缺促使世界各國對可再生能源的研究和使用日漸重視。太陽能是一種巨量的可再生能源，太陽直接輻射到地球的能量十分豐富，分布廣泛，不會污染環(huán)境，清潔干凈。

太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，簡稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。當今世界各國對光伏發(fā)電技術均十分重視。

光伏發(fā)電具有動態(tài)和隨機的特性，大規(guī)模接入會給電網(wǎng)運行的電力電量平衡、調(diào)峰調(diào)頻及備用、電壓及無功控制、潮流及穩(wěn)定性、電能質(zhì)量和二次系統(tǒng)等方面帶來諸多影響，因此需要設置光伏逆變器。

光伏逆變器是一種由半導體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關元件構成，通過有規(guī)則地讓開關元件重復開-關，使直流輸入變成交流輸出。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制(SPWM)，使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開關元件按一定頻率朝一方向動作，這樣形成一個脈沖波列(擬正弦波)。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。光伏逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。

由此可見，光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能、運行工作狀態(tài)會直接影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率，而且工作狀態(tài)不正常的光伏逆變器將會對所連接的電網(wǎng)安全運行產(chǎn)生危害。因此，有必要對光伏逆變器的工作狀態(tài)進行在線評估，提前發(fā)現(xiàn)光伏逆變器的問題，同時避免因光伏逆變器發(fā)生故障而對電網(wǎng)安全造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種光伏逆變器工作狀態(tài)評估裝置，該裝置通過評估光伏逆變器的發(fā)電效率、諧波、電磁輻射、溫升等狀態(tài)量，旨在及時發(fā)現(xiàn)光伏逆變器的運行工作狀態(tài)是否出現(xiàn)異常，從而進行提前報警，進而避免光伏逆變器發(fā)生故障而對電網(wǎng)安全造成影響。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型提供了一種光伏逆變器工作狀態(tài)評估裝置，其與光伏逆變器的通訊端口連接，該光伏逆變器工作狀態(tài)評估裝置包括：

一通訊模塊，其具有一輸入端和一輸出端，所述通訊模塊的輸入端與所述光伏逆變器的通訊端口連接，采集光伏逆變器的輸入功率、輸出功率、輸出交流電流和溫度值；

一電磁輻射傳感器，其實時監(jiān)測光伏逆變器的電磁輻射量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號后輸出；

一數(shù)據(jù)處理控制器，其具有一輸入端和一輸出端，所述數(shù)據(jù)處理控制器的輸入端與所述通訊模塊的輸出端和電磁輻射傳感器分別連接，接收所述電磁輻射傳感器傳輸?shù)碾娦盘栆约八鐾ㄓ嵞K傳輸?shù)妮斎牍β省⑤敵龉β省⑤敵鼋涣麟娏骱蜏囟戎担⑵涮幚頌橄鄳墓夥孀兤鞯墓ぷ鳡顟B(tài)參量，所述數(shù)據(jù)處理控制器根據(jù)該工作狀態(tài)參量對光伏逆變器的工作狀態(tài)做出判斷，并在光伏逆變器的工作狀態(tài)異常時輸出報警信號和相應的工作狀態(tài)信息；

一顯示模塊，其與所述數(shù)據(jù)處理控制器的輸出端連接，顯示所述數(shù)據(jù)處理控制器輸出的工作狀態(tài)信息及報警信號。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理控制器為一數(shù)據(jù)信號處理器(DS?P，digital?signal?processor)或一單片機。

本實用新型所述的光伏逆變器工作狀態(tài)評估裝置，分別對光伏逆變器的發(fā)電效率、光伏逆變器輸出的交流電流的諧波、光伏逆變器的電磁輻射值、以及光伏逆變器的溫度變化進行監(jiān)測和評估，從而評估光伏逆變器的工作狀態(tài)：

(1)發(fā)電效率：通訊模塊實時采集光伏逆變器的輸入功率P_in和輸出功率P_out，并將其傳輸給數(shù)據(jù)處理控制器，數(shù)據(jù)處理控制器根據(jù)輸入功率P_in和輸出功率P_out得到發(fā)電效率η＝P_out/P_in，若發(fā)電效率η出現(xiàn)大幅降低(高于一警戒值)，則數(shù)據(jù)處理控制器判斷光伏逆變器工作狀態(tài)異常而輸出報警信號和相應的工作狀態(tài)信息，顯示模塊顯示該報警信號和工作狀態(tài)信息；