[發(fā)明專利]一種光伏陣列的故障定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710699524.8
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107395119B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 衛(wèi)東;常亞文;臧健康
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量大學(xué)
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光伏陣列的故障定位方法，其特征在于涉及一種光伏陣列及逆變器的連接拓?fù)洌渲泄夥嚵杏蠳條支路，每條支路含M塊串聯(lián)光伏組件；每n條支路接入一個(gè)MPPT功能模塊且每條支路串聯(lián)一個(gè)隔離二極管；每條支路中的m塊串聯(lián)光伏組件反向并聯(lián)一個(gè)旁路二極管且串聯(lián)安裝一個(gè)電流檢測裝置；同在一個(gè)MPPT模塊中的n條支路的電流檢測裝置接入同一個(gè)故障診斷定位模塊；MPPT功能模塊集成在逆變器的DC/DC電路中；光伏陣列輸出接入逆變器，經(jīng)匯流后并入公共電網(wǎng)，故障診斷及定位方法的特征是根據(jù)各路輸出功率的異常變化來初步對光伏陣列進(jìn)行故障診斷，針對出現(xiàn)局部陰影遮擋或熱斑現(xiàn)象的光伏組串進(jìn)行故障定位，故障定位過程通過調(diào)節(jié)M次光伏陣列的輸出電壓，結(jié)合光伏陣列中旁路二極管的導(dǎo)通狀態(tài)變化，確定故障的具體位置和陰影遮擋或熱斑現(xiàn)象的程度，以上所述的一種故障診斷方法包括步驟：

I.對逆變器中的i個(gè)MPPT模塊編號，MPPT₁，MPPT₂，MPPT₃...MPPT_i；其中模塊個(gè)數(shù)i＝N/n，對同在一個(gè)MPPT模塊的n串光伏組串中的電流檢測裝置進(jìn)行編號，分別定義為D₁₁，D₁₂，D₁₃...D_nM；

II.檢測各路MPPT模塊輸出功率P₁，P₂，P₃...P_i；計(jì)算功率平均值檢測環(huán)境溫度及當(dāng)前光照強(qiáng)度，記錄環(huán)境溫度T和光照強(qiáng)度S兩環(huán)境條件數(shù)據(jù)和對應(yīng)環(huán)境條件下的分別比較P₁，P₂，P₃...P_i與

若各路MPPT模塊輸出功率均不低于比較與相似環(huán)境條件的歷史數(shù)據(jù)若差值低于5％，則表明整個(gè)光伏陣列無故障，記錄環(huán)境條件數(shù)據(jù)和對應(yīng)環(huán)境條件下的若與相似環(huán)境條件的歷史數(shù)據(jù)比較有明顯差別，則表明光伏陣列受到大面積均勻污染；

若某路MPPT_x模塊輸出功率低于且與相似環(huán)境條件的歷史數(shù)據(jù)比較基本一致，則定義此路為故障路，執(zhí)行故障定位步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏陣列的故障定位方法，其特征在于，所述的故障定位步驟如下：

A.檢測故障路開路電壓U_oc，計(jì)算每個(gè)旁路二極管下的光伏組件的端電壓

B.控制故障路MPPT_x所在的DC/DC電路，調(diào)節(jié)此故障路的輸出電壓至α*U，其中u_m為單個(gè)光伏組件標(biāo)準(zhǔn)測試條件下最大功率點(diǎn)處電壓，u_oc為銘牌提供的單個(gè)光伏組件標(biāo)準(zhǔn)測試條件下開路電壓，檢測光伏組串中旁路二極管D_x1，D_x2，D_x3...D_xM的導(dǎo)通狀態(tài)，記錄存儲(chǔ)，此時(shí)截止?fàn)顟B(tài)的二極管下的光伏組件為正常工作狀態(tài)；

C.控制故障路MPPT_x所在的DC/DC電路，調(diào)節(jié)此故障路的輸出電壓至U，檢測光伏組串中旁路二極管D_x1，D_x2，D_x3...D_xM的導(dǎo)通狀態(tài)，記錄存儲(chǔ)，與步驟A記錄的旁路二極管狀態(tài)相比較：

若存在D_xy1[y1，y2...yK∈(1，2，3...M)]由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，則判定D_xy1下的光伏組件發(fā)生局部陰影遮擋或熱斑現(xiàn)象，記錄D_xy1，并執(zhí)行步驟D；

若步驟B與步驟C所記錄的旁路二極管導(dǎo)通狀態(tài)相同，則直接執(zhí)行步驟D；

D.控制故障路MPPT_x所在的DC/DC電路，調(diào)節(jié)此路的輸出電壓依次至2*U，3*U，4*U...(M-1)*U，檢測光伏組串中旁路二極管D_x1，D_x2，D_x3...D_xM的導(dǎo)通狀態(tài)，記錄存儲(chǔ)，與上一次所記錄的二極管狀態(tài)比較，根據(jù)步驟C的判定依次記錄二極管狀態(tài)由導(dǎo)通變?yōu)榻刂沟亩O管編號：D_xy1，D_xy2，D_xy3...D_xyK；

E.由步驟D的記錄結(jié)果可得D_xy1，D_xy2，D_xy3...D_xyK二極管下的光伏組件發(fā)生局部陰影遮擋或熱斑現(xiàn)象，且陰影遮擋或熱斑現(xiàn)象的程度由小到大；

F.診斷定位結(jié)束后，上傳故障診斷結(jié)果及故障定位區(qū)域；

G.故障確認(rèn)并復(fù)位后，重啟算法。