[發明專利]一種光伏組件參數在線監測及故障診斷系統

在審

• 申請號: 202010629516.8
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111740698A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 趙延龍;趙守喆;曹衛峰;殷穎;潘鄭超
• 申請（專利權）人: 江蘇新塔物聯網研究院有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 南京蘇博知識產權代理事務所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

本發明公開了一種光伏組件參數在線監測及故障診斷系統，通過借助PMU管理子系統、光伏組串PCMS管理子系統和PAMS管理子系統對組件實現監測光伏組件的實時輸出電流與電壓，獲得光伏組件的實時功率輸出，光伏組件溫度的監測可以預防由于組件過熱引起的功率損失，掌握光伏組件的實際的發電量，同時，借助測量光伏組件的參數(光伏組件的開路電壓U_oc、短路電流I_sc、最大功率點電壓U_m和最大功率點電流I_m4個參數)，實現對光伏組件短路、異常老化故障的診斷，解決了以往方式帶來的通信效率性能差，人工巡檢維護成本高，無法同時進行組件參數監測和故障診斷的弊端。

技術領域

本發明涉及光伏組件發電監測及故障診斷設備領域，尤其涉及一種光伏組件參數在線監測及故障診斷系統。

背景技術

能源是人類賴以生存的基礎，隨著光伏發電技術的越發成熟，在國家政策對光伏產業的大力支持下，光伏發電的應用越來越普及。光伏組件是光伏電站發電最重要的部件之一，其運行狀態的監控及維護決定了整個光伏發電系統的發電量和可靠性。在實際工程運行中，如不對光伏組件進行有效的監測，及時發現和解除故障光伏組件，將會嚴重影響光伏電站的運行效率和經濟效益。如何保障光伏電站高效率、低成本運營已成為亟待解決的問題。同時對光伏組件的安全和功能的思考也逐漸引起行業的關注和研究熱點。

目前，對光伏電站的監控系統都集中在陣列、逆變器和系統級，較少涉及對光伏組件的監控系統，現有監測通信系統結構無法滿足對大型光伏電站組件參數在線監測。同時，大部分光伏電站都采用人工巡檢維護，逐塊檢測光伏組件電氣參數來判斷是否正常。但是光伏組件多安裝在高處或野外惡劣環境中，工作電壓達到上百伏，人工維護既費時又危險。因此，建立在線運行狀態監測及故障診斷系統是亟需解決的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光伏組件參數在線監測及故障診斷系統，旨在解決現有技術中的監測管理系統對光伏組件進行監測診斷過程中通信效率性能差，人工巡檢維護成本高，無法同時進行組件參數監測和故障診斷的弊端的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的一種光伏組件參數在線監測及故障診斷系統，包括負責采集光伏組件電流、溫度和電壓參數，并將其監測數據上傳的光伏組件參數在線監測及故障診斷子系統，光伏組件狀態發生異常而告警的光伏組件串及光伏方陣參數在線監測及故障診斷子系統，光伏組串和升壓站監控設備；

所述光伏組串與所述光伏組件參數在線監測及故障診斷子系統電性連接，所述光伏組件參數在線監測及故障診斷子系統通過Rs-485協議與所述光伏組件串及光伏方陣參數在線監測及故障診斷子系統通信連接，所述光伏組件串及光伏方陣參數在線監測及故障診斷子系統與所述升壓站監控設備電性連接。

其中，所述光伏組件參數在線監測及故障診斷子系統包括第一5V電源、第一485芯片、第一傳輸模塊、電壓監測模塊、溫度監測模塊、電流監測模塊、第二5V電源、故障診斷模塊、電壓傳感器和電流傳感器；

所述第一5V電源、所述第一485芯片和所述第一傳輸模塊依次串聯，形成監測數據上傳的第一通訊模塊；

所述第一485芯片、所述電壓監測模塊、所述溫度監測模塊和所述電流監測模塊依次串聯，所述故障診斷模塊的第一端口分別與所述溫度監測模塊和所述電流監測模塊的連接處電性連接，所述故障診斷模塊的第二端口與所述電壓傳感器的第一端口電性連接，所述電壓傳感器的第二端口分別與所述第一5V電源的第一端口和所述電流傳感器的第一端口電性連接，所述第一5V電源的第二端口與所述第一485芯片電性連接，所述電流傳感器的第二端口與所述第一485芯片電性連接，形成負責采集光伏組件電流、溫度、電壓的PMU管理子系統。