[發明專利]太陽光發電監視方法以及在該方法中使用的太陽光發電監視系統

有效

• 申請號: 201380022637.4
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN104272128B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 陳進雄;林培欽;西間庭理;鈴木勝司;顏來平;蔣瑞康;李金穎
• 申請（專利權）人: 優信電子(香港)有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

技術領域

本發明涉及通過對太陽電池陣列的發電損耗實時地進行監視而能夠進行應對措置的太陽光發電監視方法以及在該方法中使用的太陽光發電監視系統。

背景技術

近年來，隨著地球資源的減少和環保意識的提高，各國努力進行替代能源，例如太陽能、風能、地熱能、水能等的開發，其中，基于太陽光的發電最受矚目。太陽光發電是潔凈的，具有不會產生環境污染，不會枯竭，發電裝置與建筑物容易結合等的優點，此外近年來與半導體材料的飛躍相伴而持續提高太陽光的光電轉換效率，因此這也帶來了太陽能電池模塊的廣泛應用。

在太陽光發電系統中與現有的電力系統存在較大的差異，該差異在于，通過對太陽能電池以串聯或者并聯的方式進行配置和組裝而構成太陽能電池模塊(太陽能板)，然后根據具有太陽能電池模塊的額定輸出電力、裝置的傾斜角度以及最大電力點追隨(MPPT：Maximum?Power?Point?Tracking)的功能的逆變器(Inverter)或者電力分配器(Power?Conditioner)而決定輸出電壓的范圍，最后將太陽能電池模塊串聯或者并聯而構成優選的太陽電池陣列，由此得到最佳的輸出電力。

當前，世界各國相繼努力進行太陽光發電廠的構建。但是，太陽光發電的發電效率受發電廠的設置部位(例如發電廠的所在經緯度、山、平地等)、天氣條件(例如太陽輻射、溫度、天氣狀況等)、或者太陽能電池模塊的傾斜角度、方位角等影響，進而太陽光發電系統中的電子部件(例如逆變器或者電力的傳送線路等)、或者太陽光發電系統的周邊硬件(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計等)也對發電效率給予影響。因此，需要監視太陽光發電廠的發電效率，明確辨明影響太陽光發電效率的主要因素，進而能夠進行對應措置的系統。

在專利文獻1中，登載了太陽光發電系統及其監視方法，該太陽光發電系統包括：由多個太陽能電池模塊構成的太陽電池陣列、電壓測量傳送單元、無線信號接收裝置、以及診斷單元，利用電壓測量傳送單元對從各太陽能電池模塊輸出的電壓進行測量，將測量出的信息轉換為無線信號，利用無線信號接收裝置接收無線信號，并且將該無線信號轉換為傳送信息，利用診斷單元對從無線信號接收裝置輸出的傳送信息進行解析，由此發出解析信息。由此，通過無線網絡的傳送方式迅速反映各光電模塊的運轉狀況，從而能夠診斷不良或者效率差的模塊，并且實時進行交換，由此能夠抑制因壞掉的光電模塊引起的系統整體的效率變差的情況。

上述的專利文獻1所記載的太陽光發電系統及其監視方法能夠檢測光電模塊的發電異常，但如上述那樣，僅能夠通過對各太陽能電池模塊進行異常診斷由此對各太陽能電池模塊的功能是否存在異常進行辨明，從而更換存在異常的太陽能電池模塊。

然而，如上述那樣，太陽光發電系統中的其他的電子部件(例如逆變器或者電力的傳送線路等)、或者太陽光發電系統的周邊硬件(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計等)也可能影響發電效率的辨明。其中，在專利文獻1中未記載相對于與之相關的電子部件或者周邊硬件的辨明方法。因此，目前為止并不存在能夠明確辨明影響太陽光發電系統的發電效率的各主要因素的方法。

此外，大型的太陽光發電系統經由通常PR值(PR：Performance?Ratio；系統輸出系數)而評價系統的發電效率。該PR值是評價系統的發電效率的指標，是模塊將從太陽光吸收到的能量轉換為發電量的比例，該數值越高則效率越高，表示太陽光發電系統能夠將越多的太陽光的能量轉換為電能。但是，由于僅依靠PR值無法正確評價太陽光發電系統的實際的運轉狀況，所以如果不對PR值與發電損耗的各主要因素進行總合評價，則無法對太陽光發電系統正確地進行維護和運營管理。

專利文獻1：臺灣專利申請第98144588號發明內容

本發明者鑒于上述現有的結構無法明確辨明影響太陽光發電系統的發電效率的主要因素的情況而開始研究開發，期待能夠解決上述的課題。

本發明的一個目的在于提供對于不同的太陽電池陣列彼此的相關硬件，例如逆變器、電力的傳送電路、或者各傳感器(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計、功率表等)進行比較，由此辨明其運轉狀況，進而能夠發現異常的太陽光發電監視方法。此外，還能夠經由各種實時信息的整理以及解析，確認用于信息收集的軟件的運轉狀況，由此確認其精度，或者發現異常。