[發(fā)明專利]光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410811879.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN104485888A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏登福;全鵬;夏吉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號(hào): H02S50/10
• 分類號(hào): H02S50/10;G05B19/05;G01D21/02
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，屬于光伏組件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，太陽(yáng)能行業(yè)作為一種低碳可再生能源，正在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，各國(guó)安裝量逐年增長(zhǎng)。光伏系統(tǒng)通過(guò)安裝光伏組件接收太陽(yáng)光能源將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電，再通過(guò)光伏逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并入國(guó)家電網(wǎng)。光伏組件的發(fā)電量直接影響到光伏系統(tǒng)建設(shè)后的收益，追求組件乃至系統(tǒng)的高發(fā)電量是整個(gè)行業(yè)的重要研究方向。目前光伏組件的性能多通過(guò)室內(nèi)太陽(yáng)光模擬器對(duì)光伏組件進(jìn)行閃照，測(cè)試光伏組件的電流-電壓性能曲線，以電流-電壓曲線評(píng)估組件的發(fā)電性能。但該測(cè)試方法是在室內(nèi)穩(wěn)定情況進(jìn)行測(cè)試的，而實(shí)際的使用中，光伏組件安裝在復(fù)雜的戶外，受不同輻照、溫度、風(fēng)速等的影響較大。研究真實(shí)情況下光伏組件的發(fā)電量是很有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，它可以為光伏組件在真實(shí)的戶外工作環(huán)境下測(cè)試發(fā)電性能及運(yùn)行狀況進(jìn)行可靠性監(jiān)控提供便捷。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括：

選擇電路，所述選擇電路中具有切換開關(guān)；

多個(gè)繼電器，所述繼電器與光伏組件一一對(duì)應(yīng)，并且繼電器的輸入端分別連接在相對(duì)應(yīng)的光伏組件的輸出端上，多個(gè)繼電器的輸出端并接后接入選擇電路；

電壓監(jiān)測(cè)采集電路，所述電壓監(jiān)測(cè)采集電路并接在選擇電路上，并用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集選擇電路上的輸出電壓值；

電流監(jiān)測(cè)采集電路，所述電流監(jiān)測(cè)采集電路連接在選擇電路中，并用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集選擇電路上的輸出電流值；

程控電子負(fù)載設(shè)備，所述程控電子負(fù)載設(shè)備通過(guò)切換開關(guān)與選擇電路選擇性連接；

工控機(jī)，所述工控機(jī)的一控制輸出端通過(guò)第一PLC雙向控制電路與多個(gè)繼電器相控制連接，并用于發(fā)出相應(yīng)的繼電器控制指令通過(guò)第一PLC雙向控制電路傳遞給相應(yīng)?的繼電器，所述繼電器根據(jù)接收到的相應(yīng)繼電器控制指令導(dǎo)通或斷開相應(yīng)的光伏組件與選擇電路之間的通路；所述的工控機(jī)的另一控制輸出端通過(guò)第二PLC雙向控制電路與程控電子負(fù)載設(shè)備相控制連接，當(dāng)切換開關(guān)將程控電子負(fù)載設(shè)備接入選擇電路時(shí)，所述工控機(jī)還用于發(fā)出相應(yīng)的負(fù)載控制指令通過(guò)第二PLC雙向控制電路傳遞給程控電子負(fù)載設(shè)備，所述程控電子負(fù)載設(shè)備根據(jù)接收到的負(fù)載控制指令改變其內(nèi)部的負(fù)載電阻值；所述電壓監(jiān)測(cè)采集電路和電流監(jiān)測(cè)采集電路的輸出端分別與工控機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，所述工控機(jī)還用于接收所述電壓監(jiān)測(cè)采集電路所采集的輸出電壓值和所述電流監(jiān)測(cè)采集電路所采集的輸出電流值。

進(jìn)一步為了可以根據(jù)逆變器的MPPT跟蹤功能對(duì)光伏組件的發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還包括逆變器和并網(wǎng)發(fā)電量監(jiān)測(cè)電路，所述逆變器的輸入端通過(guò)切換開關(guān)與選擇電路選擇性連接，逆變器的輸出端與外部電網(wǎng)相連接，所述并網(wǎng)發(fā)電量監(jiān)測(cè)電路的輸入端連接在逆變器的輸出端上，并網(wǎng)發(fā)電量監(jiān)測(cè)電路的輸出端與所述工控機(jī)相連接，當(dāng)切換開關(guān)將逆變器接入選擇電路時(shí)，所述并網(wǎng)發(fā)電量監(jiān)測(cè)電路用于采集光伏組件在最大功率點(diǎn)下經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換后的發(fā)電量信息，并將該發(fā)電量信息傳遞給工控機(jī)。

進(jìn)一步為了可以實(shí)時(shí)監(jiān)控組件工作溫差，并判斷工作是否異常，避免由于光伏組件的溫度或溫度差超差而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性現(xiàn)象，還包括組件熱斑監(jiān)測(cè)器、溫度采集電路和多個(gè)溫度傳感器，每個(gè)光伏組件上均對(duì)應(yīng)安裝一個(gè)溫度傳感器，組件熱斑監(jiān)測(cè)器設(shè)置在光伏組件安裝范圍內(nèi)，組件熱斑監(jiān)測(cè)器用于對(duì)范圍內(nèi)的光伏組件的整體工作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，組件熱斑監(jiān)測(cè)器的輸出端與工控機(jī)相連接，組件熱斑監(jiān)測(cè)器將所監(jiān)測(cè)到的溫度監(jiān)測(cè)信息傳遞給工控機(jī)，多個(gè)溫度傳感器的輸出端與溫度采集電路的輸入端相連接，溫度采集電路的輸出端與工控機(jī)相連接，所述工控機(jī)還用于根據(jù)相應(yīng)的溫度監(jiān)測(cè)信息和每個(gè)光伏組件的溫度信息發(fā)出相應(yīng)的繼電器控制指令。

進(jìn)一步為了能夠使本系統(tǒng)在出現(xiàn)光伏組件的溫度或溫度差超差現(xiàn)象時(shí)及時(shí)報(bào)警，所述的工控機(jī)內(nèi)還設(shè)置有溫度超差報(bào)警電路，所述工控機(jī)還用于根據(jù)相應(yīng)的溫度監(jiān)測(cè)信息和每個(gè)光伏組件的溫度信息，驅(qū)使溫度超差報(bào)警電路工作。

進(jìn)一步為了對(duì)光伏組件范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí)輻照、濕度、風(fēng)速風(fēng)向等)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以便光伏組件發(fā)電量的性能分析，光伏組件戶外實(shí)時(shí)發(fā)電量及運(yùn)行監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還包括氣象傳感器和氣象信息采集電路，氣象傳感器的輸出端與氣象信息采集電路的輸入端相連接，氣象信息采集電路的輸出端與工控機(jī)相連接。