[發明專利]一種光伏電站組件級故障診斷系統及其診斷方法

在審

• 申請號: 202011098553.7
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112260649A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 劉芳;蔣南;吳春華
• 申請（專利權）人: 上海巖芯電子科技有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種光伏電站組件級故障診斷系統，包括組件陣列單元、數據收集單元、光伏逆變單元、故障診斷單元以及通信網絡，所述數據收集單元通過通信網絡分別與組件陣列單元和故障診斷單元對接，所述光伏逆變單元與所述故障診斷單元通過通信網絡對接。本發明提供一種光伏電站組件級故障診斷系統，通過將組件陣列單元和數據收集單元的設置，設置光伏單組件的對應的數據收集單元，獲取光伏單組件的實時數據，并通過故障診斷單元對光伏單組件進行故障診斷，通過這種設置，還可準確判定存在故障的光伏單組件，提高故障判斷準確率；本發明還提供了一種光伏電站組件級故障診斷系統診斷方法，通過該方法的設計，為光伏電站組件級故障診斷系統提供了理論指導和參考依據。

技術領域

本發明屬于光伏組件故障診斷技術領域，尤其涉及一種光伏電站組件級故障診斷系統及其診斷方法。

背景技術

目前集中式光伏發電系統中的光伏電池采用多級串聯然后統一接入逆變器進行發電，此方式下電站建設成本相對分布式光伏電站低，但也存在一些問題，由于所有電池串聯，難以獲取單個光伏電池的運行狀態如電流、電壓、溫度等數據，故無法進一步通過算法來進行故障診斷；現有的光伏電站系統設計成本的限制，一般做法是在逆變器設備側對整個光伏電池組串進行電壓/電流的掃描得到整個串的運行數據，再通過算法檢測當前串中是否存在異常的電池，此方法無法精確定位，故障判斷準確率也受限。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種光伏電站組件級故障診斷系統，通過將組件陣列單元和數據收集單元的設置，設置光伏單組件的對應的數據收集單元，獲取光伏單組件的實時數據，并通過故障診斷單元對光伏單組件進行故障診斷，通過這種設置，還可準確判定存在故障的光伏單組件，提高故障判斷準確率；本發明還提供了一種光伏電站組件級故障診斷系統診斷方法，通過該方法的設計，為光伏電站組件級故障診斷系統提供了理論指導和參考依據。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種光伏電站組件級故障診斷系統，包括組件陣列單元、數據收集單元、光伏逆變單元、故障診斷單元以及通信網絡，所述數據收集單元通過通信網絡分別與組件陣列單元和故障診斷單元對接，所述光伏逆變單元與所述故障診斷單元通過通信網絡對接；

所述組件陣列單元包括多個并聯連接的光伏串組件，所述串組件包括多個串聯連接的光伏單組件；

所述數據收集單元包括電流采樣子單元、電壓采樣子單元和溫度傳感器子單元，所述數據收集單元安裝于所述光伏單組件上，用于采集和記錄光伏單組件的實時數據，并將所述實時數據傳輸至故障診斷單元；

所述光伏逆變單元用于控制光伏單組件的工作條件，并將所述工作條件按照算法進行變化，產生所需數據，并將所述所需數據傳輸至數據收集單元；

所述故障診斷單元包括供電子單元和微型控制器，所述故障診斷單元用于向光伏逆變單元發出掃描指令，掃描光伏曲線，獲取掃描期間的光伏數據曲線，所述故障診斷單元還用于按照固定間隔發出采集指令至數據收集單元，數據收集單元接收采集指令后，采集單組件上的實時數據。

進一步地，所述通信網絡為Wifi、Zi gbee、Sub-1G、RS-485、CAN、電力線載波中的一種。

進一步地，所述實時數據包括電壓數據、電流數據以及環境溫度數據。

進一步地，所述供電子單元用于對組件陣列單元、數據收集單元、光伏逆變單元以及故障診斷單元之間進行電力連接。

進一步地，所述微型控制器為以ARM CORTEX-M0為核心的控制器。

一種光伏電站組件級故障診斷系統診斷方法，該方法包括以下步驟：