[發(fā)明專利]一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810535342.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108494365A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳志聰;吳麗君;周海芳;蘇鳳萍;林培杰;程樹英;鄭茜穎;章杰
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H02J13/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，用于對光伏組件及光伏組件連接形成的組件串進行失配故障監(jiān)測，其特征在于：所述系統(tǒng)包括無線傳感節(jié)點、子陣列路由節(jié)點及上位機數(shù)據(jù)管理模塊；所述無線傳感節(jié)點與光伏組件相連以測量光伏組件的電壓和背板溫度；所述子陣列路由節(jié)點與組件串相連以測量組件串的電壓和背板溫度；傳感節(jié)點以第一級無線傳感網(wǎng)絡(luò)與子陣列路由節(jié)點相連；所述子陣列路由節(jié)點以第二級無線傳感網(wǎng)絡(luò)與上位機數(shù)據(jù)管理模塊相連；所述子陣列路由節(jié)點在收集組件串的光伏數(shù)據(jù)時，同步收集該組件串所屬的光伏組件的光伏數(shù)據(jù)；所述上位機數(shù)據(jù)管理模塊經(jīng)第二級無線傳感網(wǎng)絡(luò)從子陣列路由節(jié)點收集光伏組件和組件串的光伏數(shù)據(jù)，并判定光伏組件及組件串是否存在失配故障并對失配故障進行定位和預警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第一級無線傳感網(wǎng)絡(luò)為工作于2.4GHz的無線網(wǎng)絡(luò)；第一級無線傳感網(wǎng)絡(luò)為無線傳感節(jié)點經(jīng)星型拓撲與子陣列路由節(jié)點進行無線通信形成；所述第二級無線傳感網(wǎng)絡(luò)為基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：無線傳感節(jié)點通過基于nRF24L01的星形拓撲的第一級無線傳感網(wǎng)絡(luò)與光伏子陣列路由節(jié)點通信，子陣列路由節(jié)點采用基于CC2530的高性能ZigBee網(wǎng)狀的第二級無線傳感網(wǎng)絡(luò)與上位機數(shù)據(jù)管理模塊通信。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：無線傳感節(jié)點以精密電阻分壓方式檢測光伏組件或組件串的電壓；子陣列路由節(jié)點以隔離型的霍爾電壓和電流傳感器對組件串進行電壓、電流、光照度和溫度測量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：無線傳感節(jié)點采用nRF24L01無線收發(fā)器和MSP430G2553芯片；無線傳感節(jié)點采用溫度傳感器DS18B20獲取光伏組件背板溫度，采用光伏組件與鋰聚合物電池作為光伏組件無線傳感節(jié)點的供電電源；子陣列路由節(jié)點采用溫度傳感器DS18B20獲取組件串背板溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述組件串的電流與組件串內(nèi)每個光伏組件的電流相同，所述子陣列路由節(jié)點對組件串進行電壓、電流、光照度和溫度測量時，通過nRF24L01無線收發(fā)器同步觸發(fā)該組件串所屬的光伏組件無線傳感節(jié)點以相同的采樣率進行測量數(shù)據(jù)采樣，以實現(xiàn)組件串和光伏組件的參數(shù)同步采集。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏組件及組件串在線失配監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機數(shù)據(jù)管理模塊對所收集的光伏組件和組件串的光伏數(shù)據(jù)進行存貯、檢索和管理，并利用這些數(shù)據(jù)，以基于改進Hampel辨識法的故障檢測算法判定光伏組件及組件串是否存在失配故障并對失配故障進行定位和預警。