[發明專利]太陽能發電系統、測量模塊與定位方法

有效

• 申請號: 201310314080.3
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103475019A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 簡源伯;黃意明;郭旻謙
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G01R19/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;王穎

技術領域

本發明是關于一種太陽能發電系統，特別是關于一種太陽能發電系統內的測量模塊與其定位方法。

背景技術

因石油資源的快速減少，發展再生能源的議題逐漸被人類重視。而目前可行的替代能源之一便是太陽能，利用太陽能板將太陽能轉換成電能，已經是許多國家正積極使用的發電系統。

所謂在線式太陽能交流模塊系統，指的是太陽能發電系統中具有多個交流發電模塊互相連接，而每一交流發電模塊具有太陽能板與微逆變器(μ-inverter)，太陽能發電系統系通過太陽能板將太陽能轉換成直流電能，并通過前述的微逆變器將直流電轉換成交流電后再饋入市電。

在實際使用上，我們需要對各交流發電模塊進行監控，來確保各交流發電模塊能夠正常運作并維持一定的轉換效率。然而，在目前的太陽能發電系統中，大多數只能實時得知太陽能發電系統的總發電情形，若需要單一交流發電模塊的操作情形，則需要安裝能與微逆變器通訊的數據搜集器，通過微逆變器傳回的發電數據對各交流模塊進行監測，然因為各微逆變器所采用的通訊協議不同，要開發通用型數據搜集器有一定的難度與較高的成本，此方式會導致系統安裝商盡量采用單一廠商的微逆變器，且由于微逆變器僅檢測自身輸出電流，故需通過人工記錄的方式才能對各交流發電模塊進行定位，當交流發電模塊的數量過于龐大時，使用人工進行監測的方式將顯得不夠具有效率；此外，微逆變器內部的感測器其精密度也不如電表。

由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發展完成。因此，如何達到實時監控太陽能發電系統中各交流發電模塊的操作情形，同時以自動化的方式來取代人工對各交流發電模塊進行定位，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域需改進的目標。

發明內容

為了解決上述的問題，本揭露內容的一態樣提供了一種太陽能發電系統。太陽能發電系統包含監控模塊、多個交流發電模塊以及多個測量模塊。多個交流發電模塊將太陽能轉換為電能，并各自輸出電流。多個交流發電模塊彼此電性連接在電力回路上，并通過電力回路將各輸出電流匯整并傳送至市電。多個測量模塊分別電性連接多個交流發電模塊，每一測量模塊包含電流和電壓感測器、斷路器與通訊單元。電流感測器用以感測于測量模塊在電力回路的位置上所通過的交流電流并產生電流參數。電壓感測器用以感測于測量模塊在電力回路連接點上的交流電壓并產生電壓參數。斷路器用以取代人工斷開電性的連接。通訊單元用以傳輸電流和電壓參數至前述的監控模塊，亦可接收來自監控模塊對斷路器的控制命令。且前述的監控模塊用以通過各測量模塊所回傳的多個電流和/或電壓參數計算多個交流發電模塊的相對位置次序。

根據本發明一實施例，前述的測量模塊包含第一斷路器。第一斷路器耦接于測量模塊的輸入端與第一電流感測器之間。

根據本發明一實施例，前述的測量模塊包含第二斷路器。第二斷路器耦接于測量模塊的輸出端與第一電流感測器之間。

根據本發明又一實施例，前述的測量模塊更包含電壓感測器以及控制單元。電壓感測器用以感測于測量模塊在電力回路的位置的電壓并產生對應的電壓參數。控制單元用以依據監控模塊的配置斷開第一斷路器或第二斷路器，且監控模塊通過控制單元逐次斷開多個測量模塊中每一者的第一斷路器或第二斷路器或第三斷路器，并通過多個測量模塊所回傳的多個電壓和/或電流參數計算多個交流發電模塊的相對位置次序。

上述的太陽能發電系統，其中每一測量模塊設置于相鄰的兩級交流發電模塊之間，每一測量模塊包含一輸入端以及一輸出端，該輸入端耦接至一前級的交流發電模塊，該輸出端耦接至一后級的交流發電模塊或耦接至市電。

上述的太陽能發電系統，其中該第一電流感測器耦接于該輸入端以及該輸出端之間，用以感測該級的交流發電模塊以前各級的一加總輸出電流，以產生該第一電流參數。

上述的太陽能發電系統，其中每一測量模塊對應設置于一當級交流發電模塊中，并通過該電力回路耦接于相鄰的兩交流發電模塊之間，或是交流發電模塊與市電之間，每一測量模塊包含一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該第一輸入端耦接至一前級的交流發電模塊，該第二輸入端耦接至該當級的交流發電模塊，該輸出端耦接至一后級的交流發電模塊。