[發明專利]在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201310183616.2
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103245902A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陳鑒富
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明屬于太陽能光伏電池組件在運行線檢測領域，特別涉及一種在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統及檢測方法。

背景技術

隨著石油、天然氣、煤炭等不可再生能源的枯寂，人類開始加大資金投入，開發應用新能源。太陽能作為一種可持續、清潔能源，得到蓬勃發展。太陽能電站中太陽能光伏電池組件的參數變化直接影響太陽能電站的運行安全、并網效率，因此對太陽能電站中每個太陽能光伏電池組件快速檢測具有重要的意義。

由于太陽能電站的電池組件檢測要保證對運行系統影響最小，采用在線檢測技術成為優選方案。目前包括西安交通大學研制的SGC系列在內各種太陽能電池參數檢測儀是基于計算機的檢測設備，設備體積龐大、成本高，只適合太陽能電池產品抽樣檢測或在生產線檢測。中國專利申請號為201210103491.3的專利《在線檢測太陽能光伏電站中光伏電池故障的方法》公開了一種能在電網運行線上檢測是否存在有故障太陽能光伏電池的方法，但該方法對于大型太陽能電站中電池組件全面檢測仍存在以下問題：一，只檢測太陽能光伏電池組件的短路電流不能全面反映電池組件性能；二，采用巡檢策略，對大型太陽能電站所有電池組件檢測，仍需要很長的時，易導致長時間停電；三，采用中央控制系統直接連接可控開關和采樣電阻，使得工程布線復雜，施工難度大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統及檢測方法，其解決現有太陽能電站中太陽能光伏電池組件性能在線檢測中存在的問題，而且微型化的電池組件檢測單元可以集成到太陽能光伏電池組件內部，便于在線監測。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統，其特征在于，其包括多個太陽能光伏電池組件參數檢測單元和一個基站數據處理單元，太陽能光伏電池組件參數檢測單元集成了自可變負載電路、隔離驅動電路、第一無線收發電路、高速AD轉換電路、存儲器和微處理器，自可變負載電路、隔離驅動電路、第一無線收發電路、高速AD轉換電路、存儲器都與微處理器連接；基站數據處理單元包括第二無線收發電路和主控設備；

檢測太陽能光伏電池組件時，微處理器對隔離驅動電路和自可變負載可控開關進行控制，采集太陽能光伏電池組件伏安參數，并由第一無線收發電路和第二無線收發電路傳送給基站數據處理單元，基站數據處理單元判斷太陽能電池組參數是否發生變化。

優選地，所述自可變負載電路為自動變化的負載電路。

優選地，所述主控設備為電子計算機。

優選地，所述主控設備包括微處理器電路和GPRS通電路。

優選地，所述主控設備包括微處理器電路和北斗通信電路。

本發明還提供一種在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統的檢測方法，其特征在于，該檢測方法采用上述的在線檢測太陽能光伏電池組件參數的系統，該檢測方法包括以下步驟：

第一步，檢測前利用計算機設置檢測內容和檢測模式，通過基站數據處理單元的無線收發電路發出檢測命令；

第二步，太陽能光伏電池組件參數檢測單元接受到檢測命令后，根據檢測內容和檢測模式采集太陽能光伏電池組件參數檢測單元必要的伏安曲線數據；

第三步，基站數據處理單元對每個太陽能光伏電池組件檢測單元分別發出收集數據命令；

第四步，太陽能光伏電池組件參數檢測單元發回采集的電流和電壓數據；

第五步，基站數據處理單元接受電壓電流數據，分析處理，判斷電池組件參數是否變化或是否存在故障。

優選地，所述檢測命令包括單個電池組件檢測命令和群組電池組件檢測命令；群組電池組件檢測命令是讓多個電池組件檢測單元同步進行檢測，分時傳送數據。

優選地，所述步驟第二步具體包括以下步驟：孤立太陽能光伏電池組件；接入可變負載電路，微處理器通過高速AD轉換電路快速連續采集輸入的電流和電壓數據，包括可變負載接入瞬間短路電流、中間過渡電流電壓和穩態后的開路電壓，并將數據存入存儲器；分離可變負載電路，釋放存儲的電能；將太陽能光伏電池組件接入電網；等待上傳數據指令。

本發明具有積極的效果：（1）本發明采用自可變負載，有效微型化太陽能光伏電池組件參數檢測單元，便于將檢測單元集成到太陽能光伏電池組件內部；（2）所有太陽能光伏電池組件參數檢測單元具有獨立檢測單元，采用同步采集，分時傳送數據，將所有太陽能光伏電池組件參數檢測單元孤立時間總和控制在毫秒級，極大降低檢測對電網的影響；（3）本發明采用無線通信模式解決工程布線難題，降低施工量，提高安全性。

附圖說明