[發明專利]光伏發電系統及其故障檢測方法

有效

• 申請號: 201510046363.3
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104601086B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 黃勇;易金橋;孫先波;譚建軍;胡濤;丁尚云
• 申請（專利權）人: 湖北民族學院;湖北永恒太陽能股份有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S50/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，尤其涉及一種光伏發電系統及其故障檢測方法。

背景技術

太陽能作為可再生清潔能源，可以通過光伏電池組件轉換成電能并進行存儲和利用，因此被認為是目前最有發展潛力的新能源之一。

現有的光伏發電系統主要分為獨立光伏發電系統、并網光伏發電系統以及分布式光伏發電系統三種。其中，獨立光伏發電系統又稱為離網光伏發電系統，主要由光伏電池組件陣列、控制器和蓄電池組成，若要為交流負載供電，則還需要配置交流逆變器。并網光伏發電系統利用并網逆變器將由光伏發電組件產生的直流電轉換成交流電，直接接入公共電網。分布式光伏發電系統又稱分散式光伏發電系統，主要包括光伏電池組件陣列、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等，由光伏電池組件陣列輸出的電能經直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載，而多余或不足的電力通過聯接電網來調節。

然而，如何提高光伏發電系統的工作效率以降低電價成本，成為了目前推廣應用光伏發電系統的瓶頸。這主要是因為，目前實驗室研發的單晶硅電池片的轉換效率不超過25.0％，多晶硅電池片的轉換效率不超過20.4％，而單晶硅光伏電池組件的整體效率不超過21％，從而使得整個光伏發電系統的工作效率更低。

發明內容

技術問題

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種光伏發電系統及其故障檢測方法，以能夠減少光伏發電系統各個環節的電能損耗，從而盡量提高光伏發電系統的整體工作效率。

解決方案

為了解決上述技術問題，根據本發明的一實施例，提供了一種光伏發電系統，所述光伏發電系統包括至少一個光伏發電站和能夠經由英特網與各所述光伏發電站通信的中心服務器，其中，各所述光伏發電站包括：多個光伏發電陣列，各所述光伏發電陣列包括多個光伏發電節點和能夠與所述陣列內的各所述光伏發電節點進行無線通信的光伏路由節點，所述光伏路由節點用于收集與所述光伏路由節點進行無線通信的各所述光伏發電節點的狀態參數；第一協調器，所述第一協調器能夠與至少一個所述光伏路由節點無線通信，所述第一協調器從與其進行無線通信的各所述光伏路由節點接收該光伏路由節點自身的狀態參數以及該光伏路由節點收集的狀態參數；以及第一網關，所述第一網關與所述第一協調器相連，用于基于從所述第一協調器接收到的狀態參數確定各所述光伏發電陣列的運行狀態，并將接收到的狀態參數和所確定的運行狀態發送至所述中心服務器。

對上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，所述光伏發電節點包括光伏發電組件、用于采集所述光伏發電節點的狀態參數的傳感器模塊、以及用于向與所述光伏發電節點相通信的光伏路由節點無線發送所述光伏發電節點的狀態參數的無線通信模塊；所述光伏路由節點包括光伏發電組件、用于采集所述光伏路由節點的狀態參數的傳感器模塊、以及用于收集與所述光伏路由節點進行無線通信的各所述光伏發電節點的狀態參數的無線通信模塊，所述無線通信模塊還用于增強并發送所接收到的狀態參數以及該光伏路由節點自身的狀態參數。

對上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，各所述光伏發電陣列所包括的光伏路由節點位于該光伏發電陣列的幾何中心，以使得所述光伏路由節點能夠有效地與該光伏發電陣列所包括的多個光伏發電節點相通信。

對上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，還包括存儲器，所述存儲器將各所述光伏發電節點的物理地址與ID號相關聯地存儲，并將所述光伏路由節點的物理地址與ID號相關聯地存儲；在所述第一網關確定某個光伏發電節點出現運行故障的情況下，所述中心服務器基于該光伏發電節點的ID號從所述存儲器獲取相應的物理地址，并發送表示該物理地址處的光伏發電節點出現了故障的消息至特定的客戶端；和/或在所述第一網關確定某個光伏路由節點出現運行故障的情況下，所述中心服務器基于該光伏路由節點的ID號從所述存儲器獲取相應的物理地址，并發送表示該物理地址處的光伏路由節點出現了故障的消息至特定的客戶端。

對上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，還包括定位輔助終端，所述定位輔助終端確定待安裝的物理地址，獲取待安裝至該物理地址的光伏發電節點和/或光伏路由節點的ID號，并在將該物理地址與該ID號相關聯地存儲至所述存儲器之后，提示操作人員將該光伏發電節點和/或光伏路由節點安裝至該物理地址。