CN106100562A - 一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其包括光伏板，所述的光伏板设置在支撑板上，光伏板通过支撑架支撑；在所述的光伏板的上端设置一滚筒，所述的滚筒通过两侧的滚筒支撑架支撑，滚筒支撑架固定在支撑板的左右两侧；在所述的滚筒上缠绕有涤纶牛津布，涤纶牛津布能绕滚筒转动，并且，铺设在所述的光伏板上；所述的涤纶牛津布的端部设置有磁性的金属杆，所述的光伏板的下端设置有金属挡板，金属杆和金属挡板能够吸附在一起。本发明通过设置分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置以及对天气实时检测的气象预警装置，能够准确确定冰雹等恶劣天气，并通过自动判定系统控制电机、卷筒装置完成对光伏板的保护。

Description

一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置

技术领域

本发明涉及发电站光伏板保护技术领域，尤其涉及一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置。

背景技术

现有技术中的发电站光伏板往往设置在露天环境中，在遇到恶劣天气的情况下，可能会造成光伏板的损坏，光伏板尤其不能承受重力作用，比如说，冰雹袭击等恶劣天气，现有技术中没有对光伏板在恶劣环境中保护措施，也没有对太阳能发电站的天气环境进行监测的设备。

鉴于上述缺陷，本发明创造者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其包括光伏板，所述的光伏板设置在支撑板上，光伏板通过支撑架支撑；

在所述的光伏板的上端设置一滚筒，所述的滚筒通过两侧的滚筒支撑架支撑，滚筒支撑架固定在支撑板的左右两侧；

在所述的滚筒上缠绕有涤纶牛津布，涤纶牛津布能绕滚筒转动，并且，铺设在所述的光伏板上；

所述的涤纶牛津布的端部设置有磁性的金属杆，所述的光伏板的下端设置有金属挡板，金属杆和金属挡板能够吸附在一起；

所述的滚筒通过电机带动，滚筒中间的滚轴与一连接轴连接，连接轴与减速器连接，减速器通过电机驱动；

光伏板防冰雹袭击装置通过冰雹预警系统的控制信号的作用而动作，冰雹预警系统包括气象检测设备、与所述的气象检测设备无线连接的微处理器，所述的气象检测设备将检测的天气信息传输至微处理器中，所述的微处理器通过判定，将控制信息通过继电器组传输至电机，电机驱动滚筒完成指定动作；

所述的气象检测设备为气象接收机或闪电计数器结合雷达的设备。

进一步地，所述的气象接收机提前10-15分钟得知冰雹，气象接收机将语音转变成触发信号输入微处理器，启动微处理器自动放下防冰雹涤纶牛津布连保护光伏板。

进一步地，所述的雷达定量地观测到云的高度、云的厚度、云的雷达回波强度等特征量。

进一步地，所述的微处理器内包括对数据进行处理的一分组单元和一存储单元，所述的分组单元在第一次接收到触摸信号的触发后，获取后续的电流信号时，以连续的N₁时间为一周期进行采样，连续采样M₁个周期，在每一周期内取一瞬时值c，按照下述公式进行计算得出平均电流值C_m，

$\left\{\begin{array}{c}c=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_1}{\Σ}}\sqrt{2}\×C_{m0k}\×\sin \left(wt\right)}{N_1}\\ C_m=\frac{\underset{k=1}{\overset{M_1}{\Σ}}{C}_{m0k}}{M_1}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，c表示任意周期内的一电流瞬时值，C_m0k表示在N₁时间内的电流平均幅值，C_m表示计算所得平均电流值，N₁表示每次取样的时间周期，M₁表示取样次数，w表示信号传输频率。

所述的微处理器经上述计算所得的平均电流值C_m与设置在存储单元单元内的标准阈值进行比较，判定整个系统的状态。

进一步地，若平均电流值C_m小于最小阈值C₁，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较小，并未发生冰雹的可能性，气象接收机或者雷达的检测结果是由天气的剧烈变化引起的，或者，气象接收机或者雷达的检测结果未达到光伏板需要进行保护的标准；

若平均电流值C_m在C₁和C₂之间，则说明气象接收机或者雷达上的电流变化在正常的需要启动无纺纸的区间内，此时，气象接收机或者雷达将信号传输至微处理器中，所述的微处理器控制继电器组及电机动作；

若平均电流值C_m大于最大阈值C₂，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较大，气象接收机或者雷达在将信号传输至微处理器后，所述的微处理器需要立即启动对继电器组及电机的控制；并且，此时需要切断发电机与光伏板的连接线路，确保发电系统的稳定。

进一步地，所述的涤纶牛津布的宽度大于或者等于光伏板的宽度。

进一步地，所述的继电器组与电机连接，控制电机的启停、正反转以及加减速，继电器组包括集成为一体的启停继电器组、正反转继电器组以及加减速继电器。

与现有相比本发明的有益效果在于：本发明通过设置分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置以及对天气实时检测的气象预警装置，能够准确确定冰雹等恶劣天气，并通过自动判定系统控制电机、卷筒装置完成对光伏板的保护。

附图说明

图1为本发明的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1所示，本发明分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置，其包括光伏板2，所述的光伏板2设置在支撑板20上，光伏板20通过支撑架11支撑，所述的光伏板2通过吸收太阳能转化成电能。

在所述的光伏板2的上端设置一滚筒3，所述的滚筒3通过两侧的滚筒支撑架24支撑，滚筒支撑架24固定在支撑板20的左右两侧。

在所述的滚筒3上缠绕有涤纶牛津布23，在滚筒的带动下，涤纶牛津布23能够绕滚筒转动，并且，铺设在所述的光伏板2上；所述的涤纶牛津布23的宽度大于或者等于光伏板2的宽度，涤纶牛津布能够完全覆盖在光伏板2上。

所述的涤纶牛津布2的端部设置有磁性的金属杆22，所述的光伏板2的下端设置有金属挡板21，金属杆22和金属挡板21能够吸附在一起；在遇到冰雹天气时，所述的滚筒驱动涤纶牛津布向下运动，其端部的金属杆22与光伏板2下端的金属挡板21吸附，完成对光伏板2的封闭，避免冰雹的作用。

在本发明实施例中，所述的滚筒3的直径在40-50CM之间，也即，涤纶牛津布与光伏板2之间的距离为40-50CM，当冰雹落在涤纶牛津布上由于涤纶牛津布弹性会把冰雹弹出保护光伏板。因此，本发明实施例中，所述的金属挡板21的上端与金属杆22相吸附。

在需要卷起涤纶牛津布时，在所述的滚筒逆向转动的作用下，金属杆22与光伏板2下端的金属挡板21脱离，涤纶牛津布重新卷起，光伏板继续工作。

在本发明实施例中，所述的金属杆为磁性的铁杆，所述的金属挡板21为磁性或者不带磁性的金属板。

在本发明中，所述的滚筒通过电机带动，滚筒中间的滚轴与一连接轴31连接，连接轴31与减速器连接，减速器通过电机32驱动；在电机的带动下，滚筒完成顺逆时针的转动；减速机都封在滚筒里面，一体成型。

在本发明实施例中，所述的电机安装在电机座33上。

本发明中，光伏板防冰雹袭击装置通过冰雹预警系统的控制信号的作用而动作，冰雹预警系统包括气象检测设备5、与所述的气象检测设备无线连接的微处理器4，所述的气象检测设备5将检测的天气信息传输至微处理器4中，所述的微处理器4通过判定，将控制信息通过继电器组传输至电机，电机驱动滚筒完成指定动作。

在本实施例中，所述的继电器组与电机连接，控制电机的启停、正反转以及加减速，继电器组包括集成为一体的启停继电器组、正反转继电器组以及加减速继电器组。

在本发明实施例中，所述的气象检测设备5为气象接收机，所述的气象接收机可以提前10-15分钟得知冰雹，气象接收机将语音转变成触发信号输入微处理器，启动微处理器自动放下防冰雹涤纶牛津布连保护光伏板。

在本实施例中，由于完全采取自动控制，因此，应确保气象检测设备的检测信息足够准确时，才能够启动电机完成覆盖。为了延长电机、滚筒及其使用寿命，本实施例在气象接收机将语音转变成触发信号输入微处理器后，对气象检测的结果进行判定。

在本发明实施例中，所述的气象检测设备5为闪电计数器结合雷达,利用雷达可以定量地观测到云的高度、云的厚度、云的雷达回波强度等特征量，可以连续地监视云的移动及其结构变化。

经微处理器的数据，分析可以预测冰雹；启动微处理器自动放下防冰雹涤纶牛津布连保护光伏板；所述的微处理器将雷达接收后的电流信号进行处理，处理过程如下。

所述的微处理器内包括对数据进行处理的一分组单元和一存储单元，所述的分组单元在第一次接收到触摸信号的触发后，获取后续的电流信号时，以连续的N₁时间为一周期进行采样，连续采样M₁个周期，在每一周期内取一瞬时值c，按照下述公式进行计算得出平均电流值C_m，

$\left\{\begin{array}{c}c=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_1}{\Σ}}\sqrt{2}\×C_{m0k}\×\sin \left(wt\right)}{N_1}\\ C_m=\frac{\underset{k=1}{\overset{M_1}{\Σ}}{C}_{m0k}}{M_1}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，c表示任意周期内的一电流瞬时值，C_m0k表示在N₁时间内的电流平均幅值，C_m表示计算所得平均电流值，N₁表示每次取样的时间周期，M₁表示取样次数，w表示信号传输频率。

所述的微处理器经上述计算所得的平均电流值C_m与设置在存储单元单元内的标准阈值进行比较，判定整个系统的状态。在本实施例中，存储的标准阈值为C₁和C₂，C₁＜C₂。

在本发明实施例中，所述的各个阈值的获取根据光伏板的承受程度确定，电流阈值越大，则说明光伏板承受恶劣天气的能力越强；电流阈值越小，则说明光伏板承受恶劣天气的能力越差。

当光伏板具有较强的适应能力的时候，电流阈值越大，此时，一般的天气或者轻微的冰雹天气可不对光伏板进行遮挡；当光伏板具有较弱的适应能力的时候，需要对暴风雨、暴雪及风沙等天气，对光伏板进行保护。

本发明实施例中，满足下述判定情况：

若平均电流值C_m小于最小阈值C₁，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较小，并未发生冰雹的可能性，气象接收机或者雷达的检测结果是由天气的剧烈变化引起的，或者，气象接收机或者雷达的检测结果未达到光伏板需要进行保护的标准。

若平均电流值C_m在C₁和C₂之间，则说明气象接收机或者雷达上的电流变化在正常的需要启动无纺纸的区间内，此时，气象接收机或者雷达将信号传输至微处理器中，所述的微处理器控制继电器组及电机动作。

若平均电流值C_m大于最大阈值C₂，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较大，气象接收机或者雷达在将信号传输至微处理器后，所述的微处理器需要立即启动对继电器组及电机的控制；并且，此时需要切断发电机与光伏板的连接线路，确保发电系统的稳定。

本发明通过微处理器对气象接收机或者雷达的判定，既能够提高控制的整体灵敏度，防止系统出现误操作故障，还能够对系统自身的灵敏度以及稳定性进行自检。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，其包括光伏板，所述的光伏板设置在支撑板上，光伏板通过支撑架支撑；

在所述的光伏板的上端设置一滚筒，所述的滚筒通过两侧的滚筒支撑架支撑，滚筒支撑架固定在支撑板的左右两侧；

在所述的滚筒上缠绕有涤纶牛津布，涤纶牛津布能绕滚筒转动，并且，铺设在所述的光伏板上；所述的涤纶牛津布与光伏板2之间的距离为40-50CM；

所述的涤纶牛津布的端部设置有磁性的金属杆，所述的光伏板的下端设置有金属挡板，金属杆和金属挡板能够吸附在一起；

所述的滚筒通过电机带动，滚筒中间的滚轴与一连接轴连接，连接轴与减速器连接，减速器通过电机驱动；

光伏板防冰雹袭击装置通过冰雹预警系统的控制信号的作用而动作，冰雹预警系统包括气象检测设备、与所述的气象检测设备无线连接的微处理器，所述的气象检测设备将检测的天气信息传输至微处理器中，所述的微处理器通过判定，将控制信息通过继电器组传输至电机，电机驱动滚筒完成指定动作；

所述的气象检测设备为气象接收机或闪电计数器结合雷达的设备。

2.根据权利要求1所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，所述的气象接收机提前10-15分钟得知冰雹，气象接收机将语音转变成触发信号输入微处理器，启动微处理器自动放下防冰雹涤纶牛津布连保护光伏板。

3.根据权利要求1所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，所述的雷达定量地观测到云的高度、云的厚度、云的雷达回波强度等特征量。

4.根据权利要求1所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，所述的微处理器内包括对数据进行处理的一分组单元和一存储单元，所述的分组单元在第一次接收到触摸信号的触发后，获取后续的电流信号时，以连续的N₁时间为一周期进行采样，连续采样M₁个周期，在每一周期内取一瞬时值c，按照下述公式进行计算得出平均电流值C_m，

$\left\{\begin{array}{c}c=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_1}{\Σ}}\sqrt{2}\×C_{m0k}\×sin\left(wt\right)}{N_1}\\ C_m=\frac{\underset{k=1}{\overset{M_1}{\Σ}}{C}_{m0k}}{M_1}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，c表示任意周期内的一电流瞬时值，C_m0k表示在N₁时间内的电流平均幅值，C_m表示计算所得平均电流值，N₁表示每次取样的时间周期，M₁表示取样次数，w表示信号传输频率。

所述的微处理器经上述计算所得的平均电流值C_m与设置在存储单元单元内的标准阈值进行比较，判定整个系统的状态。

5.根据权利要求4所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，若平均电流值C_m小于最小阈值C₁，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较小，并未发生冰雹的可能性，气象接收机或者雷达的检测结果是由天气的剧烈变化引起的，或者，气象接收机或者雷达的检测结果未达到光伏板需要进行保护的标准；

若平均电流值C_m在C₁和C₂之间，则说明气象接收机或者雷达上的电流变化在正常的需要启动无纺纸的区间内，此时，气象接收机或者雷达将信号传输至微处理器中，所述的微处理器控制继电器组及电机动作；

若平均电流值C_m大于最大阈值C₂，则说明气象接收机或者雷达上的电流量较大，气象接收机或者雷达在将信号传输至微处理器后，所述的微处理器需要立即启动对继电器组及电机的控制；并且，此时需要切断发电机与光伏板的连接线路，确保发电系统的稳定。

6.根据权利要求4所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，所述的涤纶牛津布的宽度大于或者等于光伏板的宽度。

7.根据权利要求4所述的分布式光伏发电站光伏板防冰雹袭击保护装置,其特征在于，所述的继电器组与电机连接，控制电机的启停、正反转以及加减速，继电器组包括集成为一体的启停继电器组、正反转继电器组以及加减速继电器组。