CN103840742A - 一种光伏组件的智能管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件的智能管理方法，属于光伏电站运行维护领域。本发明的步骤为：（1）采集光伏组件的外部信息；（2）根据外部信息得到实际I-V特征曲线；（3）判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，若超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型；反之，重复上述步骤；（4）若判断异常类型为故障，则发出告警信息；若判断异常类型为积尘过多，则执行清扫作业；若判断异常类型为阴影遮盖，则不执行任何动作。本发明还公开了一种光伏组件的智能管理系统。本发明基于自然法则及晶体硅I-V特性曲线对光伏组件故障、清洁度等进行实时监测以及自动清扫，达到光伏电站安全、高效、优质、智能、简便的运行管理。

Description

一种光伏组件的智能管理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种光伏组件的管理方法及系统，更具体地说，涉及一种基于自然法则及晶体硅I-V特性曲线的光伏组件智能管理方法及系统。

背景技术

随着化石燃料资源的日益枯竭、环境污染的日趋恶化，以及人们对核电安全性的担忧，清洁、安全、用之不竭的新能源，特别是太阳能的开发利用越来越受到人们的青睐。人们早期直接、大规模利用太阳能的形式主要是光热转换，随着光伏发电技术的发展，成本的逐渐降低，利用太阳能发电已经越来越普及。目前，太阳能发电主要分为屋顶和大规模的地面电站，地面电站又以荒漠电站居多，且绝大多数为无人值守或少人值守。空气中的灰尘落在光伏组件表面，会导致组件接受的阳光减少；热斑损坏不易被发现；大风、积雪导致的组件倒塌，不容易被及时发现；这些都导致发电量减少，影响经济效益。

经检索，针对上述问题已有相关技术方案公开，如中国专利申请号200910264384.7，申请公布日为2011年6月22日，发明创造名称为：智慧光伏电池组件，该申请案涉及一种智慧光伏电池组件，属于光伏发电系统中的监测、运行与管理领域。光伏电站监控系统通过采集智慧组件参数可以更有效的管理光伏电站，组件结合监控系统提供的参数实现自我诊断管理，有效地识别单个光伏组件任何异常：灰尘、面板退化、开路、光斑效应等。该申请案由单片机系统，电源供电回路，电压检测回路，电流检测回路，智慧通信接口回路，电度计量芯片等构成。该申请案通过组件的运行功率、照度数据结合I-V特性曲线和照度-最大功率点曲线可以确定本组件的最大功率点偏差，验证光伏逆变器的MPPT是否正确，保证运营商的发电经济效益最大化，但其不足之处在于，该申请案简单地以发电量作为判别光伏组件异常的依据，难以准确地判断异常的类型，容易出现误操作。

又如中国专利申请号201310419630.8，申请公布日为2013年12月25日，发明创造名称为：一种基于光伏物理模型的光伏发电故障诊断，该申请案涉及一种基于光伏物理模型的光伏发电故障诊断系统，与待监控的光伏系统连接，光伏发电故障诊断系统包括环境参数采集装置、光伏系统参数采集装置、信号转换器以及故障诊断子系统。该申请案在光伏系统运行时，环境参数采集装置每隔预设时间采集光伏系统环境参数，并经信号转换器转换后将环境参数传递给故障诊断子系统；同时，光伏系统参数采集装置每隔预设时间采集光伏系统参数，并经信号转换器转换后传递给故障诊断子系统；故障诊断子系统根据所得参数进行计算及故障情况判断，并将结果进行输出。该申请案具有所需计算参数少，线路铺设改造简单，以及成本低等优点，但其不足之处在于，该申请案的光伏物理模型根据采集到的环境参数计算出光伏系统理论直流输出及理论交流输出，并将计算结果传递给故障诊断单元，故障诊断单元根据得到的理论输出值与实测的光伏系统实际输出值及其他参数判断出当前光伏系统所处的运行状态，并将计算结果及相应指标输出至诊断结果输出单元，最后，诊断结果输出单元将光伏系统运行状态及可能出现的故障情况的相应信息显示输出，以便方便相关人员进行光伏系统故障排除，该诊断方式同样容易出现误操作，难以准确地判断异常的类型。

此外，还有针对光伏组件积尘的清洁装置的技术方案公开，如中国专利号ZL201320444447.9，授权公告日为2014年2月5日，发明创造名称为：一种光伏电站光伏电池组件智能清洁装置，该申请案涉及一种光伏电站光伏电池组件智能清洁装置，包括：智能控制箱、机械传动装置，以及清扫毛刷组，机械传动装置通过安装支架固定于光伏电池组件上，智能控制箱由智能控制器及环境监测传感器组成，安装于光伏电池组件的安装支架底部，清扫毛刷组包括清扫毛刷和清扫辊筒。该申请案的清洁装置能够实现智能清扫，无需人工干预，但其不足之处在于，该清扫装置通过外界环境监测传感器直接判断天气状况，判断准确性低，对于积尘的情况没有良好的监测，误动作率高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有光伏组件的管理方法或系统对光伏组件出现异常的类型判别不准确、误操作率高的不足，提供一种光伏组件的智能管理方法及系统，采用本发明的技术方案，基于自然法则及晶体硅I-V特性曲线对光伏组件故障隐患、清洁度、自然老化率等进行实时监测以及全智能、全自动清扫，达到光伏电站安全、高效、优质、智能、简便的运行管理；既降低了设备损坏率、提高了发电量，又能及时发现光伏组件损坏，及时维修，保证设备正常运行，增加发电量，提高电站的经济效益。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种光伏组件的智能管理方法，包括以下步骤：

（1）实时采集光伏组件所处的外部信息；

（2）根据光伏组件的外部信息得到对应的实际I-V特征曲线；

（3）判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，如果超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型；如果未超出设定误差值，则说明光伏组件工作正常，重复上述步骤（1）至步骤（3）；

（4）如果步骤（3）判断异常类型为光伏组件故障，则发出告警信息；如果判断异常类型为光伏组件积尘过多，则执行清扫作业，并实时跟踪清扫效果，一旦达到要求则停止清扫；如果判断异常类型为光伏组件被阴影遮盖，则不执行任何动作，并返回步骤（1）重新进行外部信息采集。

更进一步地，步骤（3）中判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线的具体步骤为：

（3-1）将采集到的外部信息进行处理，得到实时的光伏组件功率输出值；

（3-2）对光伏组件进行温度系数乘积处理，将实时功率输出值转换为标准测试条件下的对应数值A；

（3-3）从用户手册中得到标准测试条件下的理论功率输出值B；

（3-4）将实时功率输出值A与理论功率输出值B进行比较，如果两者相差在设定误差值内，则实际I-V特征曲线符合理论I-V特征曲线；如果两者相差超出设定误差值，则实际I-V特征曲线不符合理论I-V特征曲线。

更进一步地，步骤（1）中所述的外部信息包括电流值、电压值、温度值和太阳光辐照度。

更进一步地，步骤（3）中所述的自然法则原理为模糊原理、概率相同原理和太阳光辐照度在大气中的单调性原理。

本发明的一种光伏组件的智能管理系统，包括智能控制单元、清扫单元和外部信息监测单元，所述的智能控制单元包括采样电路、DSP单元、通信单元、电机驱动电路和电源电路，所述的外部信息监测单元将采集到的模拟量转换成电压信号，并接入采样电路；所述的采样电路经过滤波电路和运算放大器调理后，接入DSP单元；所述的DSP单元经过计算、处理得到模拟量的数字信息，得出对应的实际I-V特征曲线，并将实际I-V特征曲线与理论I-V特征曲线进行分析、比较和判断；所述的通信单元与DSP单元连接，用于将DSP单元判断的故障信息传递给光伏电站调度室；所述的电机驱动电路与DSP单元连接，用于控制清扫单元进行清扫作业；所述的电源电路用于为智能控制单元提供电源。

更进一步地，所述的外部信息监测单元包括电流电压传感器、温度传感器和太阳光辐照度传感器，所述的电流电压传感器用于采集光伏组件实时输出的电流和电压值；所述的温度传感器用于采集光伏组件的表面温度；所述的太阳光辐照度传感器用于采集光伏组件表面所接收到的太阳辐照度值。

更进一步地，所述的清扫单元为索道式清扫装置，所述的索道式清扫装置包括保护罩、刷子、导轮、导索和支柱，所述的保护罩安装于光伏组件的一侧，其内安装有电机和智能控制单元，所述的导轮通过支柱分别布置于光伏组件的上下沿，所述的光伏组件的上下沿分别设置一条导索，所述的导索与电机相连，且经过导轮，所述的刷子的两端分别固定于上下沿的两条导索上，所述的电机与智能控制单元的电机驱动电路相连。

更进一步地，所述的电机为低压直流电机。

更进一步地，所述的导索为钢丝绳。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种光伏组件的智能管理方法，与现有技术相比，不需要设置灰度检测传感器，也不同于简单粗略的以发电量作为判据的方式，本发明根据判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，如果超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型，并根据异常类型执行不同的动作，对光伏组件故障隐患、清洁度、自然老化率等进行实时监测以及全智能、全自动清扫，达到光伏电站安全、高效、优质、智能、简便的运行管理；既降低了设备损坏率、提高了发电量，又能及时发现光伏组件损坏，及时维修，保证设备正常运行，增加发电量，提高电站的经济效益；

（2）本发明的一种光伏组件的智能管理方法，利用采集到的外部信息，得到实时的光伏组件功率输出值，对光伏组件进行温度系数乘积处理，将实时功率输出值转换为标准测试条件下的对应数值A，并从用户手册中得到标准测试条件下的理论功率输出值B，将实时功率输出值A与理论功率输出值B进行比较，如果两者相差超出设定误差值，则实际I-V特征曲线不符合理论I-V特征曲线，外部信息采集方便，且可实现实时信息采集，计算、分析、判断方法简单，所用电路也十分简单，数据反应准确快速，简化了光伏电站的运行维护管理；

（3）本发明的一种光伏组件的智能管理系统，其外部信息监测单元将采集到的模拟量转换成电压信号，并接入采样电路；采样电路经过滤波电路和运算放大器调理后，接入DSP单元；DSP单元经过计算、处理得到模拟量的数字信息，得出对应的实际I-V特征曲线，并将实际I-V特征曲线与理论I-V特征曲线进行分析、比较和判断；通信单元与DSP单元连接，用于将DSP单元判断的故障信息传递给光伏电站调度室；电机驱动电路与DSP单元连接，用于控制清扫单元进行清扫作业；本系统可以实现清洁度检测、故障检测、自然老化度计算、全自动无水清扫作业和信息上传五项功能，利用自然法则原理，准确地得出光伏组件出现异常的真正原因，并及时告警或进行清扫作业，系统简单，对现有光伏电站组件的改造方便，易于实施，节约成本；

（4）本发明的一种光伏组件的智能管理系统，其清扫单元为索道式清扫装置，索道式清扫装置包括保护罩、刷子、导轮、导索和支柱，保护罩安装于光伏组件的一侧，其内安装有电机和智能控制单元，导轮通过支柱分别布置于光伏组件的上下沿，光伏组件的上下沿分别设置一条导索，导索与电机相连，且经过导轮，刷子的两端分别固定于上下沿的两条导索上，电机与智能控制单元的电机驱动电路相连，该索道式清扫装置结构简单、响应快速，与现有技术相比，光伏组件的上下沿通过支柱分别均匀布置多组导轮，特别适用于大中型光伏电站中使用的光伏组件，清洗效果显著，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的一种光伏组件的智能管理方法流程图；

图2为本发明的一种光伏组件的智能管理系统的系统框图；

图3为本发明的一种光伏组件的智能管理系统在光伏电站系统中的位置示意图；

图4为本发明中的索道式清扫装置的结构示意图；

图5为本发明中的低压直流电机的驱动信号波形图。

示意图中的标号说明：

1、保护罩；2、刷子；3、导轮；4、导索；5、支柱；6、光伏组件。

具体实施方式

本发明是一种基于自然法则及晶体硅I-V特性曲线的光伏组件智能管理方法及系统，可以实现光伏组件故障判别、光伏组件清洁度检测、实现全智能自动清扫作业管理等功能。为实现上述功能，主要运用以下晶体硅光伏组件的特性：

1、材料和制造工艺合格的晶体硅光伏组件，在正常使用中，其I-V特性曲线是一条符合一定规律的稳定形状，该曲线以电压为横轴、电流为纵轴的坐标系表示；

2、在一定的太阳光辐照强度和温度条件下，I-V特性曲线所对应的短路电流和开路电压是固定的，并且根据特性曲线的规律很容易计算得到；

3、利用晶体硅光伏组件的I-V特性曲线的固有特性，通过采集光伏组件的电流电压模拟量以及温度、太阳辐照度等，就可以计算出该光伏组件在给定条件下的实际输出电功率，结合供应商手册给出的参数，便可以得到该光伏组件当前工作状态是否正常。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1，本实施例的一种光伏组件的智能管理方法，包括以下步骤：

（1）实时采集光伏组件所处的外部信息，该外部信息包括电流值、电压值、温度值和太阳光辐照度；

（2）根据上述采集到的光伏组件的外部信息得到对应的实际I-V特征曲线；

（3）判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，如果超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型；如果未超出设定误差值，则说明光伏组件工作正常，重复上述步骤（1）至步骤（3）；上述的自然法则原理为模糊原理、概率相同原理和太阳光辐照度在大气中的单调性原理；

（4）如果步骤（3）判断异常类型为光伏组件故障，则发出告警信息，通知管理人员及时处理；如果判断异常类型为光伏组件积尘过多，则执行清扫作业，并实时跟踪清扫效果，一旦达到要求则停止清扫；如果判断异常类型为光伏组件被阴影遮盖，则不执行任何动作，并返回步骤（1）重新进行外部信息采集。

由于光伏组件发生异常的现象有很多，但反应出来的结果一定是发电功率低于应该输出的功率，所以，本实施例利用I-V特征曲线并不打算区分光伏组件发生了何种异常，只给出光伏组件是否发生了异常。故判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线的具体步骤可以为：（3-1）将采集到的外部信息进行处理，得到实时的光伏组件功率输出值；（3-2）对光伏组件进行温度系数乘积处理，将实时功率输出值转换为标准测试条件下的对应数值A；（3-3）直接从用户手册中得到标准测试条件下的理论功率输出值B；（3-4）将实时功率输出值A与理论功率输出值B进行比较，如果两者相差在设定误差值内，则实际I-V特征曲线符合理论I-V特征曲线；如果两者相差超出设定误差值，则实际I-V特征曲线不符合理论I-V特征曲线。本实施例的外部信息采集方便，且可实现实时信息采集，上述方法计算、分析、判断简单，所用电路也十分简单，数据反应准确快速，简化了光伏电站的运行维护管理。为了进一步分析异常类型，需要利用自然法则原理继续进行判别。

现简述本实施例所利用的3个自然法则原理，如下：

一、模糊原理：自然界中，事物的正常变化都是遵循连续的、渐进的、模糊的规律，比如白天和黑夜的交替变换、动植物的生长发育、物体的加速和渐停等。

二、概率相同原理：对于同一个光伏电站的所有组件来说，可以认为它们处于特性完全相同的空间中，即它们受到的辐照度、温度、空气污浊度是完全一样的，也就是说，灰尘落在各个光伏组件表面的概率是一样的，它们清洁度下降的程度是一致的（鸟粪、落叶等污物对于光伏电站，特别是沙漠环境来说是很小概率事件），所以，在相同的辐照度、温度和相同规格的光伏组件下，所有组件的输出都符合相同的I-V特性曲线。

三、太阳光辐照度在大气中的单调性原理：在固定地点的光伏电站，太阳自东向西运动过程中，辐照度总是单调上升，达到某个最高值后，又单调下降，只不过所达到的最高值在不同日期中不一定一样，但这种单调性一定不会混乱，绝对不会出现忽高忽低、忽大忽小的情况。

本实施例的一种光伏组件的智能管理方法，根据判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，如果超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型，并根据异常类型执行不同的动作，对光伏组件故障隐患、清洁度、自然老化率等进行实时监测以及全智能、全自动清扫，达到光伏电站安全、高效、优质、智能、简便的运行管理；既降低了设备损坏率、提高了发电量，又能及时发现光伏组件损坏，及时维修，保证设备正常运行，增加发电量，提高电站的经济效益。

结合图2和图4，本实施例的一种光伏组件的智能管理系统，包括智能控制单元、清扫单元和外部信息监测单元，智能控制单元包括采样电路、DSP单元、通信单元、电机驱动电路和电源电路，外部信息监测单元将采集到的模拟量转换成合适的电压信号，并接入采样电路；采样电路经过滤波电路和运算放大器调理后，接入DSP单元；DSP单元经过计算、处理得到模拟量的数字信息，得出对应的实际I-V特征曲线，并将实际I-V特征曲线与理论I-V特征曲线进行分析、比较和判断，获得该实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线的结论，如果差异太大，超出设定值，则进一步通过自然法则原理进行分析，获取最终结果为故障、积尘还是云彩等阴影的影响，以便做出准确地告警或清扫动作；通信单元与DSP单元连接，用于将DSP单元判断的故障信息传递给光伏电站调度室，通知管理人员及时处理；电机驱动电路与DSP单元连接，用于控制清扫单元进行清扫作业，且DSP单元实时跟踪清扫效果，一旦达到要求则停止清扫；电源电路用于为智能控制单元提供电源。本系统可以实现清洁度检测、故障检测、自然老化度计算、全自动无水清扫作业和信息上传五项功能，利用自然法则原理，准确地得出光伏组件出现异常的真正原因，并及时告警或进行清扫作业，系统简单。

本实施例中的外部信息监测单元包括电流电压传感器、温度传感器和太阳光辐照度传感器，电流电压传感器用于采集光伏组件实时输出的电流和电压值；温度传感器用于采集光伏组件的表面温度；太阳光辐照度传感器用于采集光伏组件表面所接收到的太阳辐照度值。清扫单元为索道式清扫装置，如图4所示，索道式清扫装置包括保护罩1、刷子2、导轮3、导索4和支柱5，保护罩1安装于光伏组件6的一侧，其内安装有电机和智能控制单元，导轮3通过支柱5分别布置于光伏组件6的上下沿，光伏组件6的上下沿分别设置一条导索4，导索4与电机相连，且经过导轮3，刷子2的两端分别固定于上下沿的两条导索4上，电机与智能控制单元的电机驱动电路相连；上述的导索4为钢丝绳。该索道式清扫装置结构简单、响应快速，与现有技术相比，光伏组件6的上下沿通过支柱5分别均匀布置多组导轮3，特别适用于大中型光伏电站中使用的光伏组件，清洗效果显著，使用寿命长。值得说明的是，光伏组件6正是本发明所要管理的对象，其不属于本发明的组成部件。

本实施例中的电机为低压直流电机，如图5所示，为本实施例中的低压直流电机的驱动信号波形图，根据该波形图可以看出，电机的启动和停止过程都不是突然的，是缓慢加速和减速的过程，这样有利于保护电机，延长电机的使用寿命，而且有利于刷子2、导索4的平稳运行，不至于滑出导轮3。驱动信号波形的中间部分为幅值相同的方波，即PWM波（脉宽调制波），这种信号有利于高效、低功耗驱动电机。

图3为光伏组件的智能管理系统在光伏电站系统中的位置示意图，从图中可以看出，在光伏电站系统中，光伏组件、汇流箱、直流柜、逆变器和电网系统依次连接，调度室与电网系统双向连接，光伏组件的智能管理系统分别与光伏组件、调度室双向连接。本实施例的光伏组件的智能管理系统与光伏电站组件相对独立，对现有光伏电站组件的改造方便，易于实施。

为了更好地理解本发明的内容，现给出本发明的一种光伏组件的智能管理系统如何利用自然法则原理进一步判别光伏组件的异常类型。

1、利用自然法则原理及I-V特性曲线判别光伏组件故障：

首先，由模糊原理可知，如果异常发生比较“突然”，比如上一个检测周期还是正常的，下一个周期就出现了较大的差异，则可能发生了故障；其次，根据概率相同原理，因为本发明所管理的光伏组件不止一块，如果其他光伏组件的输出基本一样，只有该光伏组件的输出异常，也可以认定该光伏组件可能发生了故障；第三，根据太阳光辐照度在大气中的单调性原理，如果此时辐照度没有出现波动，完全符合单调递增或递减的规律，则说明该光伏组件没有出现被云彩等阴影覆盖，其输出异常不是阴影所致，所以可以判定该光伏组件可能发生了故障。综合这3个自然法则的判断结果，就可以判断该光伏组件发生了故障。得出结果后，智能控制单元就会给出告警信息，通过通信单元送到调度室，通知管理人员及时处理。

2、利用自然法则原理及I-V特性曲线判别光伏组件积尘过多：

与判别光伏组件故障类似，首先，由模糊原理可知，如果异常发生不是“突然”的，而是一点点发展起来的，则符合灰尘逐步积累的渐进过程，可以判定可能清洁度下降太多，积尘严重；其次，根据概率相同原理，因为本发明所管理的光伏组件不止一块，如果所有光伏组件的输出基本一样，都基本上输出异常了，则可以认定可能清洁度下降太多，积尘严重；第三，根据太阳光辐照度在大气中的单调性原理，如果此时辐照度没有出现波动，完全符合单调递增或递减的规律，则说明该光伏组件没有出现被云彩等阴影覆盖，其输出异常不是阴影所致，所以可以判定可能清洁度下降太多，积尘严重。综合这3个自然法则的判断结果，就可以判定光伏组件清洁度下降太多，积尘严重。得出结果后，智能控制单元就会发出驱动电机启动的信号，使其带动刷子进行清扫作业，同时实时检测光伏组件的输出，一旦输出符合要求，就停止清扫作业，完成本次任务。

3、利用自然法则原理及I-V特性曲线判别光伏组件被偶发性的阴影遮盖：

根据模糊原理可知，如果光伏组件突然发生输出异常现象，可能发生了故障，也可能突然有云彩等阴影飘到光伏组件上空遮盖了太阳光，有待进一步依据其他自然法则进行判别；根据概率相同原理，由于云彩等阴影同时遮盖所有光伏组件的可能性比较少，所以总有部分光伏组件输出是正常的，所以输出异常的光伏组件不是清洁度下降所致；根据太阳光辐照度在大气中的单调性原理，如果此时辐照度不是单调递增或递减，说明空中有阴影，所以可以判定输出异常是阴影的影响，本次检测不发出任何信号或动作，重新进行下一次检测。

本发明的一种光伏组件的智能管理方法及系统，基于自然法则及晶体硅I-V特性曲线对光伏组件故障隐患、清洁度、自然老化率等进行实时监测以及全智能、全自动清扫，达到光伏电站安全、高效、优质、智能、简便的运行管理；既降低了设备损坏率、提高了发电量，又能及时发现光伏组件损坏，及时维修，保证设备正常运行，增加发电量，提高电站的经济效益。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光伏组件的智能管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）实时采集光伏组件所处的外部信息；

（2）根据光伏组件的外部信息得到对应的实际I-V特征曲线；

（3）判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线，如果超出设定误差值，则利用自然法则原理进一步分析异常类型；如果未超出设定误差值，则说明光伏组件工作正常，重复上述步骤（1）至步骤（3）；

（4）如果步骤（3）判断异常类型为光伏组件故障，则发出告警信息；如果判断异常类型为光伏组件积尘过多，则执行清扫作业，并实时跟踪清扫效果，一旦达到要求则停止清扫；如果判断异常类型为光伏组件被阴影遮盖，则不执行任何动作，并返回步骤（1）重新进行外部信息采集。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件的智能管理方法，其特征在于：步骤（3）中判断实际I-V特征曲线是否符合理论I-V特征曲线的具体步骤为：

（3-1）将采集到的外部信息进行处理，得到实时的光伏组件功率输出值；

（3-2）对光伏组件进行温度系数乘积处理，将实时功率输出值转换为标准测试条件下的对应数值A；

（3-3）从用户手册中得到标准测试条件下的理论功率输出值B；

（3-4）将实时功率输出值A与理论功率输出值B进行比较，如果两者相差在设定误差值内，则实际I-V特征曲线符合理论I-V特征曲线；如果两者相差超出设定误差值，则实际I-V特征曲线不符合理论I-V特征曲线。

3.根据权利要求1或2所述的一种光伏组件的智能管理方法，其特征在于：步骤（1）中所述的外部信息包括电流值、电压值、温度值和太阳光辐照度。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件的智能管理方法，其特征在于：步骤（3）中所述的自然法则原理为模糊原理、概率相同原理和太阳光辐照度在大气中的单调性原理。

5.一种光伏组件的智能管理系统，其特征在于：包括智能控制单元、清扫单元和外部信息监测单元，所述的智能控制单元包括采样电路、DSP单元、通信单元、电机驱动电路和电源电路，所述的外部信息监测单元将采集到的模拟量转换成电压信号，并接入采样电路；所述的采样电路经过滤波电路和运算放大器调理后，接入DSP单元；所述的DSP单元经过计算、处理得到模拟量的数字信息，得出对应的实际I-V特征曲线，并将实际I-V特征曲线与理论I-V特征曲线进行分析、比较和判断；所述的通信单元与DSP单元连接，用于将DSP单元判断的故障信息传递给光伏电站调度室；所述的电机驱动电路与DSP单元连接，用于控制清扫单元进行清扫作业；所述的电源电路用于为智能控制单元提供电源。

6.根据权利要求5所述的一种光伏组件的智能管理系统，其特征在于：所述的外部信息监测单元包括电流电压传感器、温度传感器和太阳光辐照度传感器，所述的电流电压传感器用于采集光伏组件实时输出的电流和电压值；所述的温度传感器用于采集光伏组件的表面温度；所述的太阳光辐照度传感器用于采集光伏组件表面所接收到的太阳辐照度值。

7.根据权利要求6所述的一种光伏组件的智能管理系统，其特征在于：所述的清扫单元为索道式清扫装置，所述的索道式清扫装置包括保护罩（1）、刷子（2）、导轮（3）、导索（4）和支柱（5），所述的保护罩（1）安装于光伏组件（6）的一侧，其内安装有电机和智能控制单元，所述的导轮（3）通过支柱（5）分别布置于光伏组件（6）的上下沿，所述的光伏组件（6）的上下沿分别设置一条导索（4），所述的导索（4）与电机相连，且经过导轮（3），所述的刷子（2）的两端分别固定于上下沿的两条导索（4）上，所述的电机与智能控制单元的电机驱动电路相连。

8.根据权利要求7所述的一种光伏组件的智能管理系统，其特征在于：所述的电机为低压直流电机。

9.根据权利要求8所述的一种光伏组件的智能管理系统，其特征在于：所述的导索（4）为钢丝绳。

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