CN103033733B - 光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法 - Google Patents

光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法，所述光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统，包括光伏模块、光伏模块控制器、粒子群运算模块、控制器、变换器、负载、上位机，光伏模块与光伏模块控制器连接，光伏模块控制器与粒子群运算模块连接，光伏模块控制器、粒子群运算模块、上位机都与控制器连接，控制器、负载都与变换器连接。本发明运用粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，选出有可能存在故障的光伏模块。

Description

光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，特别是涉及一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法。
背景技术
目前，对于电池阵列的监测主要有直接法和间接法两类，直接法是直接测量每块电池板的电压和电流，用总线技术将数据送入计算机判断；间接法是通过测量电池的温差来判断电池的工作状态。由于在大功率太阳能光伏阵列供电中，电池板的数目会很多，采用接触式的方案势必会使系统变得复杂。考虑到正常工作与非正常工作的太阳能电池板之间存在一定的温差，而红外图像恰能反映被测物体的温度特性，因此目前也提出了一种基于红外图像分析的对太阳能光伏阵列进行故障诊断的方案，用红外摄像机一次扫描即可将整个阵列的图像送入计算机，再利用图像处理方法来判断电池板的故障情况。但对于大型，超大型太阳能电站的模块化光伏阵列，常规方法并不能经济、有效、可靠的对光伏模块的故障进行检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法，其运用粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，选出有可能存在故障的光伏模块。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统，其特征在于，其包括光伏模块、光伏模块控制器、粒子群运算模块、控制器、变换器、负载、上位机，光伏模块与光伏模块控制器连接，光伏模块控制器与粒子群运算模块连接，光伏模块控制器、粒子群运算模块、上位机都与控制器连接，控制器、负载都与变换器连接。
优选地，所述粒子群运算模块存储粒子群算法。
本发明还提供一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法采用如上所述的光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统，所述检测方法包括以下步骤：
步骤一，运用粒子群运算模块中的粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率；
步骤二，所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，如果光伏模块的最优功率与额定的输出功率的比值小于额定百分比，则对应的光伏模块存在故障；
步骤三，将存在故障的对应的光伏模块的数据发送至上位机。
本发明的积极进步效果在于：本发明运用粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，选出有故障的光伏模块。
附图说明
图1为本发明光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统的原理框图。
图2为本发明伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统包括光伏模块1、光伏模块控制器2、粒子群运算模块3、控制器4、变换器5、负载6、上位机7，光伏模块1与光伏模块控制器2连接，光伏模块控制器2与粒子群运算模块3连接，光伏模块控制器2、粒子群运算模块3、上位机7都与控制器4连接，控制器4、负载6都与变换器5连接。
粒子群运算模块3存储粒子群算法。粒子群算法的思想如下：每个粒子都有位置和速度两个量，把占空比D1作为粒子的位置，占空比的变化量ΔD1作为粒子的速度，粒子群算法的输入为光伏模块的电压V和电流I，每个粒子都有一个由适应度函数确定的适应度，定义粒子的适应度函数为光伏模块的最优功率P＝V×I，根据适应度函数找出最优占空比，通过进化循环，得出当前环境下使光伏模块工作在最大功率点的占空比D1。本发明运用粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率的比值小于额定百分比N％(N％为常数，可设为40％，30％，10％等)对应的光伏模块即为可能存在由于蒙尘、积污、损坏引起的故障。使用粒子群算法来对光伏阵列的每个单独的光伏模块进行最大输出功率寻优，将最优功率分别于额定的输出功率相比较，并将分值小于N％相对应的光伏模块的数据发送至上位机。
如图2所示，本发明光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统的检测方法，检测方法采用上述的光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统，检测方法包括以下步骤：
步骤一，运用粒子群运算模块中的粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率；
步骤二，所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，如果光伏模块的最优功率与额定的输出功率的比值小于额定百分比，则对应的光伏模块存在故障；
步骤三，将存在故障的对应的光伏模块的数据发送至上位机。
本发明使用粒子群算法来定期对光伏阵列的每个单独的光伏模块进行功率寻优，在日照、天气良好条件下，检测出输出功率大大低于额定功率的光伏模块，并将结果反馈至上位机。由管理维护人员依据反馈结果进行检修。在大型光伏阵列中，许多光伏模块存在积污，蒙尘，自然损坏或热斑效应损坏的情况，本发明可大大降低维护人员对光伏阵列的维护、检修时间，提高工作效率。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。

Claims (1)

1.一种光伏阵列中需要维护光伏模块的检测方法，其特征在于：
所述检测方法采用有一光伏阵列中需要维护光伏模块的检测系统，该检测系统包括光伏模块、光伏模块控制器、粒子群运算模块、控制器、变换器、负载、上位机，光伏模块与光伏模块控制器连接，光伏模块控制器与粒子群运算模块连接，光伏模块控制器、粒子群运算模块、上位机都与控制器连接，控制器、负载都与变换器连接；其中
所述粒子群运算模块存储粒子群算法，该粒子群算法为：每个粒子都有位置和速度两个量，把占空比D1作为粒子的位置，占空比的变化量ΔD1作为粒子的速度，粒子群算法的输入为光伏模块的电压V和电流I，每个粒子都有一个由适应度函数确定的适应度，定义粒子的适应度函数为光伏模块的最优功率P＝V×I，根据适应度函数找出最优占空比，通过进化循环，得出当前环境下使光伏模块工作在最大功率点的占空比D1；以及
所述检测方法包括以下步骤：
步骤一，运用粒子群运算模块中的粒子群算法将得到的所有光伏模块的最优功率；
步骤二，所有光伏模块的最优功率分别与额定的输出功率相比较，如果光伏模块的最优功率与额定的输出功率的比值小于额定百分比N％，则对应的光伏模块存在故障，其中，N＝40、30或10；
步骤三，将存在故障的对应的光伏模块的数据发送至上位机。
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