[發(fā)明專利]一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310419630.8
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103472331A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 許鵬;侯金明;苑登闊
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

1.一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，與待監(jiān)控的光伏系統(tǒng)連接，其特征在于，所述的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)包括環(huán)境參數(shù)采集裝置、光伏系統(tǒng)參數(shù)采集裝置、信號轉換器以及故障診斷子系統(tǒng)，

所述的環(huán)境參數(shù)采集裝置每隔預定時間采集光伏系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)，包括太陽輻照度、環(huán)境溫度以及光伏背板溫度，并輸入至信號轉換器；同時，所述的光伏系統(tǒng)參數(shù)采集裝置每隔預定時間采集光伏系統(tǒng)實測參數(shù)，包括直流輸出電流、直流輸出電壓以及交流輸出功率，并輸入至信號轉換器；

所述的信號轉換器將光伏系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)和光伏系統(tǒng)實測參數(shù)進行轉換后傳遞至故障診斷子系統(tǒng)；

所述的故障診斷子系統(tǒng)根據(jù)光伏系統(tǒng)模擬參數(shù)和光伏系統(tǒng)實測參數(shù)判斷光伏系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述的故障診斷子系統(tǒng)包括依次連接的光伏物理模型、故障診斷單元及診斷結果輸出單元，所述的光伏物理模型根據(jù)光伏系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)和光伏系統(tǒng)實測參數(shù)計算得到光伏系統(tǒng)模擬參數(shù)，并輸入至故障診斷單元，所述的故障診斷單元根據(jù)光伏系統(tǒng)模擬參數(shù)和光伏系統(tǒng)實測參數(shù)判斷光伏系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)，將診斷結果輸出至診斷結果輸出單元，所述的診斷結果輸出單元將診斷結果輸出顯示，并在光伏系統(tǒng)發(fā)生故障時發(fā)出警報。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述的光伏系統(tǒng)包括依次連接的光伏陣列、逆變器和電網(wǎng)，所述的光伏陣列包括多個連接的光伏板，所述的光伏板是單晶硅光伏板、多晶硅光伏板或薄膜光伏板。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述的環(huán)境參數(shù)采集裝置包括互相連接的環(huán)境參數(shù)采集傳感器和環(huán)境參數(shù)采集單元，所述的環(huán)境參數(shù)采集單元與信號轉換器連接，所述的環(huán)境參數(shù)采集傳感器包括輻照度儀、測試環(huán)境溫度熱電偶及測試光伏背板溫度熱電偶，所述的測試光伏背板溫度熱電偶與所述的光伏板連接。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述的光伏系統(tǒng)參數(shù)采集裝置包括互相連接的光伏系統(tǒng)參數(shù)測試電表和光伏系統(tǒng)參數(shù)采集單元，所述的光伏系統(tǒng)參數(shù)采集單元與信號轉換器連接，所述的光伏系統(tǒng)參數(shù)測試電表包括直流電流表、直流電壓表以及交流功率表，所述的直流電流表一端與光伏陣列連接，另一端與逆變器連接，所述的直流電壓表并聯(lián)于光伏陣列和逆變器之間，所述的交流功率表分別與逆變器和電網(wǎng)連接。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種基于光伏物理模型的光伏發(fā)電故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述的光伏物理模型包括光伏電池模型、光伏電池老化模型以及逆變器模型，所述的光伏系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)依次經(jīng)過光伏電池模型和光伏電池老化模型計算后得到光伏陣列模擬參數(shù)，所述的光伏陣列模擬參數(shù)包括模擬直流電流、模擬直流電壓以及模擬交流功率，所述的光伏系統(tǒng)實測參數(shù)經(jīng)過逆變器模型計算后得到模擬逆變器輸出功率，所述的光伏陣列模擬參數(shù)和模擬逆變器輸出功率均輸入至故障診斷單元。