[發(fā)明專利]一種光伏板安全檢測及壽命評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611264087.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106656042B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚志民;尚建坤;牛冰玉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽晶潤新能源有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 徐紅崗

本發(fā)明公開了一種光伏板安全檢測及壽命評估方法，基于包含光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器的光伏系統(tǒng)，本發(fā)明是將光伏板光電轉(zhuǎn)換材料的工作溫度參數(shù)、發(fā)電功率參數(shù)以及外部環(huán)境參數(shù)進行綜合考慮，計算出一個量化數(shù)值，以準確評估光伏板的工作壽命，提醒工作人員及時進行更換，方便了大型光伏發(fā)電廠的設(shè)備維護，降低了維護成本，保障了發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏板安全檢測及壽命評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電是人類利用太陽能的科技手段之一?，F(xiàn)有的光伏發(fā)電板是將多塊光電轉(zhuǎn)換材料集成在一塊基底上，最后組裝在支架上制作而成的。在大規(guī)模光伏發(fā)電廠中，會使用數(shù)量巨大的光伏發(fā)電板排布成陣列，通過串并聯(lián)電路連接至升壓、變流設(shè)備將電能存儲在蓄電池中或并入電網(wǎng)。

眾所周知，光伏材料具有一定的使用壽命，并且由于制造工藝復(fù)雜，每一塊光伏發(fā)電板都可能具有不同的使用壽命。另外，由于集成線路或其他故障的存在，也將導(dǎo)致每一塊光伏發(fā)電板的壽命不盡相同。還有另一個重要因素，就是半導(dǎo)體硅材料的工作發(fā)熱問題，嚴重影響光伏板的工作壽命。

綜上所述，大型光伏發(fā)電廠中的大量光伏板存在隨機的工作壽命終止，或基于發(fā)電效益考慮而應(yīng)當終止使用的情況。

雖然目前已經(jīng)存在光伏板遠程故障遠程監(jiān)控的系統(tǒng)，但是一般僅對光伏板是否存在故障狀態(tài)進行判斷。目前沒有對光伏板工作壽命進行檢測和評估的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是為了對大型光伏發(fā)電廠中數(shù)量巨大的光伏板工作壽命進行準確評估，提出了一種壽命評估系統(tǒng)及方法，同時能夠?qū)夥宓陌踩M行預(yù)警。本發(fā)明所述的工作壽命終止通常是指光伏板物理屬性壽命終止或基于發(fā)電效益考慮壽命應(yīng)當終止。

本發(fā)明首先提供了一種光伏板安全檢測及壽命評估系統(tǒng)，主要包括光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器；

所述溫度傳感器的數(shù)量至少為一個，位于所述光伏板背面，并與光電轉(zhuǎn)換材料接觸安裝；所述電流表和電壓表分別安裝在所述光伏板的電源輸出端子上；所述溫度傳感器、電流表、電壓表分別連接控制器；所述控制器持續(xù)接收溫度傳感器的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所述控制器持續(xù)接收電流表和電壓表的電流、電壓信號，并計算光伏板的輸出功率。

光伏板安全檢測及壽命評估系統(tǒng)還包括與控制器相連的溫度計和照度計，分別用于實時測量環(huán)境氣溫和太陽光照度。

作為進一步地優(yōu)選技術(shù)手段，所述溫度傳感器的數(shù)量為3個或3個以上，分布安裝在光伏板背面中心區(qū)域。

本發(fā)明還提供了一種光伏板安全檢測及壽命評估方法，按照如下步驟執(zhí)行：

步驟一，溫度傳感器測量光電轉(zhuǎn)換材料的溫度，當檢測溫度值T超出安全閾值T’時，控制器斷開光伏板的輸出電路并報警；

步驟二，當光電轉(zhuǎn)換材料的檢測溫度值T低于安全閾值T’時，控制器根據(jù)電流表和電壓表實時測量的光伏板輸出電流I和電壓值U計算光伏板實時輸出功率G，并根據(jù)下式進行計算：

其中，δ為0-ΔT時間內(nèi)的積分值，T₀是實時環(huán)境氣溫，L是實時太陽光照度，Δ是ΔT時間內(nèi)的總輸出功率；

步驟三，控制器將計算所得的δ與預(yù)存的δ₀相比較，若δ≤δ₀，則判斷光伏板的工作壽命到期；

步驟四，若δ≥δ₀，則重復(fù)步驟一至步驟三。

進一步地，在步驟二中，包含對氣溫和光照度的測量。

進一步地，在步驟三中，控制器斷開光伏板輸出電路并報警。