[發明專利]一種光伏電站的工作狀態監測方法及系統

有效

• 申請號: 201910984984.4
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110620550B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 孫洪山;姚連彬;郭曙光;趙雅麗;雷超;陳雷;翟顧麗;王建祥;陳嘯;劉永琛;任興星;劉岳;張曉旭;畢研文;徐瀟;趙聰;劉建民;劉利芹;郭延昌;徐輝;劉勝利;周紅軍;曹啟國
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司汶上縣供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02S50/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種光伏電站的工作狀態監測方法，所述光伏電站包括至少一個光伏電池陣列，所述光伏電池陣列包括多個單晶硅太陽能電池串、至少一個匯流箱，所述單晶硅太陽能電池串包括多個單晶硅太陽能電池板，每個所述匯流箱的輸入端與一個太陽能電池串或上一級匯流箱的輸出端相連，所述匯流箱的輸出端與下一級匯流箱的一個輸入端或逆變器相連，其特征在于，所述方法包括：

實時檢測匯流箱的每個輸入端的電流值和電壓值，根據所述電流值和電壓值分別計算其電流變化率與電壓變化率；

實時檢測光伏電池陣列所處環境溫度，并根據所述環境溫度計算溫度變化率；

計算所述電流變化率與所述環境溫度變化率的比值記為R_I/T，根據R_I/T是否在預設閾值區間內，初步判斷與匯流箱輸入端相連的每個單晶硅太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態，若R_I/T在預設閾值區間內，則判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態正常，否則判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態異常；

計算所述電壓變化率與所述環境溫度變化率的比值R_U/T，根據R_U/T是否在預設閾值區間內，輔助判斷與匯流箱輸入端相連的每個單晶硅太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態，若R_U/T在預設閾值區間內，判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態正常，否則判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態異常；

若初步及輔助判斷所述太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態結果不同，則直接判斷該太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態異常，若初步及輔助判斷所述太陽能電池串的工作狀態相同且同為正常，則最終判斷所述太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態正常，若初步及輔助判斷所述太陽能電池串的工作狀態相同且同為異常，則最終判斷所述太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態異常；

根據所述匯流箱輸入端輸入的電流值及電壓值確定太陽能電池串/上一級匯流箱工作狀態的異常類別，并根據其異常類型發出相應的告警信號。

2.根據權利要求1所述的一種光伏電站的工作狀態監測方法，其特征在于，所述確定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態的異常類別，并發出相應的告警信號，包括：

分別獲取所述匯流箱輸入端輸入的電流變化量以及電壓變化量；

將所述電流變化量與電流上限閾值、電流下限閾值比較，所述電流上限閾值大于所述電流下限閾值；

如果所述電流變化量大于所述電流上限閾值，則確定所述工作狀態的異常類別為電流溢出，并發出電流溢出報警信號；

如果所述電流變化量小于所述電流下限閾值，則確定所述工作狀態的異常類別為電流不足；

將所述電壓變化量與電壓上限閾值、電壓下限閾值比較，所述電壓上限閾值大于所述電壓下限閾值；

如果所述電壓變化量大于所述電壓上限閾值，則確定所述工作狀態的異常類別為電壓溢出，并發出電壓溢出報警信號；

如果所述電壓變化量小于所述電壓下限閾值，則確定所述工作狀態的異常類別為電壓不足。

3.一種光伏電站的工作狀態監測系統，所述光伏電站包括至少一個光伏電池陣列，所述光伏電池陣列包括多個單晶硅太陽能電池串、至少一個匯流箱，所述單晶硅太陽能電池串包括多個單晶硅太陽能電池板，每個所述匯流箱的輸入端與一個太陽能電池串或上一級匯流箱的輸出端相連，所述匯流箱的輸出端與下一級匯流箱的一個輸入端或逆變器相連，其特征在于，所述系統包括：

電流檢測單元，用于實時檢測每個匯流箱輸入端輸入的電流值；

電壓檢測單元，用于實時檢測每個匯流箱輸入端輸入的電壓值；

溫度檢測單元，用于實時檢測光伏電池陣列所處環境的溫度值；

數據處理單元，用于根據所述每個匯流箱輸入端輸入的電流值、電壓值以及所述光伏電池陣列所處環境的溫度值，分別計算其電流變化率、電壓變化率、溫度變化率；

狀態判斷單元，用于利用數據處理單元的處理結果，判斷所述每個單晶硅太陽能電池串的工作狀態；

告警單元，用于在狀態判斷單元判斷太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態異常后，確定其工作狀態的異常類別，并根據所述異常類別發出相應的告警信號。