[發明專利]基于溫度測量的光伏離網電站故障檢測裝置

在審

• 申請號: 202110046057.5
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112564619A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 胡一博;李博文;夏之秋;王黎明;趙音
• 申請（專利權）人: 沈陽富潤太陽能科技開發有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02S50/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于溫度測量的光伏離網電站故障檢測裝置，其特征在于包括：光伏陣列、蓄電池組、控制器、溫度傳感器組、直流負載構成；

所述光伏陣列由多個光伏組件串聯構成；

所述蓄電池組由多個蓄電池串聯或并聯構成；

所述控制器包括采樣模塊、開關轉換模塊、控制模塊、通信模塊；

所述采樣模塊包括光伏陣列端采樣模塊、蓄電池端采樣模塊；所述光伏陣列的輸出端與所述光伏陣列端采樣模塊的輸入端連接；所述蓄電池組的輸出端與所述蓄電池端采樣模塊的輸入端連接；

所述采樣模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與所述開關轉換模塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與所述通信模塊的輸入端連接；

所述光伏陣列端采樣模塊包括光伏陣列端電壓采樣模塊、光伏陣列端電流采樣模塊，用于采集光伏陣列端的電壓和電流值；所述蓄電池端采樣模塊包括蓄電池端電壓采樣模塊、蓄電池端電流采樣模塊，用于采集蓄電池端的電壓和電流值；

所述光伏陣列的輸出端與所述開關轉換模塊的輸入端連接，所述蓄電池組的輸出端與所述開關轉換模塊的輸入端連接，所述直流負載的輸出端與所述開關轉換模塊的輸入端連接；

所述溫度傳感器組由多個溫度傳感器陣列構成，每個光伏組件的背面接觸式放置一個溫度傳感器陣列，所述溫度傳感器陣列由多個溫度傳感器構成，均勻分布于光伏組件的背面，用于測量光伏組件的背板溫度；每個溫度傳感器的輸出端都與所述控制模塊的輸入端連接；

所述開關轉換模塊包括充電PWM開關電路、放電開關電路；

所述通信模塊用于將當前系統狀態以及故障檢測結果傳出。

2.根據權利要求1所述的基于溫度測量的光伏離網電站故障檢測裝置，其特征還在于所述控制模塊根據所述蓄電池組的電流和電壓值，檢測出所述蓄電池組是否出現故障；

所述控制模塊根據光伏陣列的電流和電壓值，檢測出光伏陣列是否出現故障；

所述控制模塊用于控制光伏陣列給蓄電池組的供電時間、光伏陣列給直流負載的供電時間、以及蓄電池組給負載的放電時間等。

3.根據權利要求1所述的基于溫度測量的光伏離網電站故障檢測裝置，其特征還在于所述控制模塊根據所述光伏陣列的溫度傳感器的溫度值，檢測出光伏陣列是否出現熱斑、隱裂、遮擋等故障，步驟如下：

步驟1設有K個光伏組件，第k個溫度傳感器陣列的每個溫度傳感器的溫度值記作，將所有溫度傳感器測量出的溫度值傳送到所述控制模塊中；

步驟2對于當前每個光伏組件的溫度值進行排序，選取排在中間的兩個值的平均值，作為第k個光伏組件的溫度均值，記作T_k，則所有光伏組件的溫度均值為：T₁, T₂, ..., T_K；

步驟3 計算每個光伏組件的溫度值與它的溫度均值的差值f_k，則：

步驟4將光伏組件的局部狀態分為正常類、遮擋類和熱斑類，正常類為光伏組件沒有故障；遮擋類為光伏組件局部被遮擋，溫度會降低；熱斑類為光伏組件局部產生熱斑或隱裂，溫度會升高；

步驟5 如果將x的百分比作為閾值范圍，則：

其中0x100，一般可取x等于30到50之間；

從而區分出光伏組件各個位置的狀態，正常發電的位置溫度正常，陰影遮擋的位置溫度會降低，出現熱斑和隱裂的位置溫度會升高。