CN106253846A - 一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统 - Google Patents

一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统 Download PDF

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韩宏伟
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明涉及光伏电站发电性能检测技术领域,尤其是采用主控分析模块和一致性很高的各级设备检测模块,同一时间对大型地面光伏电站同类设备进行现场检测,采用数据无线传输技术,将检测数据传输给主控分析模块,用比较排除法筛选出电站的缺陷设备,解决设备问题,提升电站发电能效。本发明包括主控分析模块、检测模块。所述主控分析模块分别与逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块通过无线连接;所述检测模块由钳形电流检测模块、无线通信模块和控制模块组成,是四类级别设备检测模块的统称,其各自分别包括若干台检测模块。本发明具有测量相对精度高、稳定性强、一致性好、可现场同时在线检测,检测范围涉及组件、组串、汇流箱、逆变器,可各层级、分层次检测的优点。

Description

一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统
所属技术领域
[0001]本发明涉及光伏电站现场发电性能检测技术领域,尤其是采用主控分析模块和一致性很好的各级设备检测模块,同一时间对大型地面光伏电站同类设备进行现场检测,检测范围涉及组件、组串、汇流箱、逆变器,可各层级、分层次检测,用比较排除法筛选出电站的缺陷设备,解决设备问题,提升电站发电能效。
背景技术
[0002]随着能源危机和环境污染问题的愈加突出,在光伏发电技术的日益成熟下,国家政策大力扶持光伏发电,最近几年光伏电站的数量持续增长,尤其是大型地面光伏电站大量建设。大型光伏电站占地面积大、设备数量多,这些数目庞大的设备运维管理是光伏电站运维工作的重点,尤其能及时发现缺陷设备、损坏设备,解决设备问题,是提升电站发电效能的最直接方法。
[0003]虽然目前大多数大型地面光伏电站具有自动化监测系统,能够看到电站设备的一些电特性。但是这些设备自带的检测模块只是其主要功能的附属功能,存在精确度不高,设备运行时间长了有的模块出现偏差,甚至有大量的模块、通信线路损坏,导致自动化监测系统得不到数据或得到的数据不能直接使用。
[0004]这些问题都是对光伏电站运维管理,电站性能提升,电站收益提高的障碍,为此需要发明一种新的系统解决这些问题。
发明内容
[0005]为了提升上述大型地面光伏电站性能,发现发电设备存在的问题,本发明发明了一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,通过采用主控分析模块和一致性很高的各级设备检测模块,同一时间对大型地面光伏电站同类设备进行检测,用比较排除法筛选出电站的缺陷设备,解决设备问题,从而提升电站发电能效。
[0006]本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统通过下述技术方案予以实现:该系统包括主控分析模块、检测模块以及检测数据的无线传输。所述主控分析模块分别与逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块通过无线传输数据;所述检测模块由钳形电缆检测模块、无线通信模块和控制模块组成;所述检测模块包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块;所述逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块是四类级别设备检测模块的统称,其各自分别包括相对精度高、稳定性强、一致性好的若干台检测模块;所述逆变器检测模块包括逆变器检测模A、逆变器检测模B、逆变器检测模C、逆变器检测模N;所述汇流箱检测模块包括汇流箱检测模A、汇流箱检测模B、汇流箱检测模C、汇流箱检测模N;所述组串检测模块包括组串检测模A、组串检测模B、组串检测模C、组串检测模N;所述组件检测模块包括组件检测模A、组件检测模B、组件检测模C、组件检测模N。
[0007]本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统与现有技术相比较有如下有益效果:本发明在已有的设备检测技术和无线通信技术的基础上进行了联合扩展开发,主要是:
[0008]检测模块中控制模块控制钳形电缆检测模块按时测得数据,控制无线通信模块和主控分析模块进行无线数据通信。选用钳形电缆检测模块,检测模块可以在不影响被检测设备正常工作的情况下,卡到电缆上去就能检测;无线通信模块可以和主控分析模块通信夕卜,还可以作为别的检测模块的中继使用,以帮助距离较远的检测模块和主控分析模块通信,解决光伏电站占地面积大无线通信不畅的问题。
[0009]检测模块是按照被测量电站的设备种类、数量确定其数量的。检测模块包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块,其各自分别包括相对精度高、稳定性强、一致性好的若干台检测模块。
[0010]所有要用到的检测模块预先通过主控分析模块校准、对时、设定测量时间,再把各类检测模块分别卡到被检测设备的电缆上,测量时间一到,检测设备并保存测量数据,随后通过无线模块发送给主控分析模块。检测模块预先被校准过,保证了各个检测模块工作的一致性;检测模块预先对时并按设定测量时间同时测量,减少了分时测量中天气对测量数据的影响。
[0011]检测模块按同一类设备检测层面同时展开检测,可以被设定多个测量时间点。
[0012]测量时,先用逆变器检测模块测量整个电站的逆变器数据,主控分析模块通过比较排除法找出逆变器数据最小的一台或几台;再用汇流箱检测模块测量这台逆变器所接的所有汇流箱的数据,主控分析模块通过比较排除法找出汇流箱数据最小的一台;再用组串检测模块测量这台汇流箱所接的所有组串的数据,主控分析模块通过比较排除法找出组串数据最小的一串;最后通过组件检测模块配合其他设备找出这串中发电不好、不匹配或者损坏的组件。更换测量过程中发现的最差设备,从而提升电站发电能效。这个测量过程可以根据需要重复几次,每次都消除最差设备问题,从而提高整个电站的性能。
[0013]所述的钳形电缆检测模块选用高精度的电流检测模块,以保证相对精度高;也可以用霍尔器件代替。由于所述的模块体积都较小,可用车辆拉到电站进行现场在线测试或监测。
[0014]本发明检测范围涉及组件、组串、汇流箱、逆变器,可各层级、分层次检测。
附图说明
[0015]本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统有如下附图:
[0016]图1是本发明的系统原理框图;
[0017]图2是本发明中检测模块的结构框图;
[0018]图3是本发明系统工作示意图;
[0019]其中:1、主控分析模块;10、检测模块;11、钳形电缆检测模块;12、无线通信模块;
13、控制模块;20、逆变器检测模块A; 21、逆变器检测模块B; 22、逆变器检测模块C; 23、逆变器检测模块N; 30、汇流箱检测模块A; 31、汇流箱检测模块B; 32、汇流箱检测模块C; 33、汇流箱检测模块N; 40、组串检测模块A; 41、组串检测模块B; 42、组串检测模块C; 43、组串检测模块N; 50、组件检测模块A; 51、组件检测模块B; 52、组件检测模块C; 53、组件检测模块N。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施案例对本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统技术方案进一步的说明:
[0021]如图1、图2、图3所示,本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统主要包括该系统包括主控分析模块1、检测模块10,以及检测数据的无线传输;
[0022]所述主控分析模块I分别与逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块通过无线连接;
[0023]所述检测模块10由钳形电缆检测模块11、无线通信模块12和控制模块13组成;
[0024]所述检测模块10包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测丰旲块;
[0025]所述逆变器检测模块包括逆变器检测模A 20、逆变器检测模B 21、逆变器检测模C22、逆变器检测模N 23;
[0026]所述汇流箱检测模块包括汇流箱检测模A 30、汇流箱检测模B 31、汇流箱检测模C32、汇流箱检测模N 33;
[0027] 所述组串检测模块包括组串检测模A 40、组串检测模B 41、组串检测模C 42、组串检测模N 43;
[0028] 所述组件检测模块包括组件检测模A 50、组件检测模B 51、组件检测模C 52、组件检测模N 53。
[0029] 实施例1。
[0030]本发明一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统主要包括主控分析模块1、检测模块10;
[0031]所述主控分析模块I分别与逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块通过无线连接;
[0032]所述检测模块10由钳形电缆检测模块11、无线通信模块12和控制模块13组成;
[0033]所述检测模块10包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测丰旲块;
[0034]所述逆变器检测模块包括逆变器检测模A 20、逆变器检测模B 21、逆变器检测模C22、逆变器检测模N 23;
[0035]所述汇流箱检测模块包括汇流箱检测模A 30、汇流箱检测模B 31、汇流箱检测模C32、汇流箱检测模N 33;
[0036] 所述组串检测模块包括组串检测模A 40、组串检测模B 41、组串检测模C 42、组串检测模N 43;
[0037] 所述组件检测模块包括组件检测模A 50、组件检测模B 51、组件检测模C 52、组件检测模N 53。
[0038]检测模块10中控制模块13控制钳形电缆检测模块11按时测得数据,控制无线通信模块12和主控分析模块I进行无线数据通信。选用钳形电缆检测模块11,检测模块10可以在不影响被检测设备正常工作的情况下,卡到电缆上去就能检测;无线通信模块12可以和主控分析模块I通信外,还可以作为别的检测模块的中继使用,以帮助距离较远的检测模块和主控分析模块I通信,解决光伏电站占地面积大无线通信不畅的问题。
[0039]检测模块10是按照被测量电站的设备种类、数量确定其数量的。检测模块10包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块,其各自分别包括相对精度高、稳定性强、一致性好的若干台检测模块。
[0040]所有要用到的检测模块10预先通过主控分析模块I校准、对时、设定测量时间,再把各类检测模块10分别卡到被检测设备的电缆上,测量时间一到,检测设备并保存测量数据,随后通过无线模块12发送给主控分析模块I。检测模块10预先被主控分析模块I校准过,保证了各个检测模块工作的一致性;检测模块10预先对时并按设定测量时间同时测量,减少了分时测量中天气对测量数据的影响。
[0041]检测模块10可以被设定多个测量时间,也可按所测设备的种类,对类检测模块10设定不同的测量时间。
[0042]测量时,先用逆变器检测模块测量整个电站的逆变器数据,主控分析模块I通过比较排除法找出逆变器数据最小的一台;再用汇流箱检测模块测量这台逆变器所接的所有汇流箱的数据,主控分析模块I通过比较排除法找出汇流箱数据最小的一台;再用组串检测模块测量这台汇流箱所接的所有组串的数据,主控分析模块I通过比较排除法找出组串数据最小的一串;最后通过组件检测模块配合其他设备找出这串中发电不好、不匹配或者损坏的组件。更换测量过程中发现的最差设备,从而提升电站发电能效。这个测量过程可以根据需要重复几次,每次都消除最差设备问题,从而提高整个电站的性能。
[0043]所述的钳形电缆检测模块11选用高精度的电流表模块,以保证相对精度高;也可以用霍尔器件代替。
[0044]检测模块10安装方式如下:
[0045]逆变器检测模A 20卡在I号逆变器电缆上、逆变器检测模B 21卡在2号逆变器电缆上、逆变器检测模C 22卡在3号逆变器电缆上、逆变器检测模N 23卡在N-1号逆变器电缆上;
[0046]汇流箱检测模A 30卡在I号汇流箱电缆上、汇流箱检测模B 31卡在2号汇流箱电缆上、汇流箱检测模C 32卡在3号汇流箱电缆上、汇流箱检测模N 33卡在N-1号汇流箱电缆上;
[0047] 组串检测模A 40卡在I号组串电缆上、组串检测模B 41卡在2号组串电缆上、组串检测模C 42卡在3号组串电缆上、组串检测模N 43卡在N-1号组串电缆上;
[0048] 组件检测模A 50卡在I号组件电缆上、组件检测模B 51卡在2号组件电缆上、组件检测模C 52卡在3号组件电缆上、组件检测模N 53卡在N-1号组件电缆上。
[0049]以上所述仅为本发明最佳的具体实施例,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,其特征在于,该系统包括:包括主控分析模块(I)、检测模块(10),以及检测数据的无线传输。
2.如权利要求1所述的一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,其特征在于:所述检测模块(10)包括逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块。
3.如权利要求1所述的一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,其特征在于:所述主控分析模块(I)分别与逆变器检测模块、汇流箱检测模块、组串检测模块、组件检测模块通过无线传输数据。
4.如权利要求1所述的一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,其特征在于:所述主控分析模块(I)具有快速比较排除法处理系统。
5.如权利要求1所述的一种大型地面光伏电站发电性能现场检测系统,其特征在于:所述检测模块(10)由钳形电流检测模块(11)、无线通信模块(12)和控制模块(13)组成。
6.如权利要求2所述的逆变器检测模块,其特征在于:所述逆变器检测模块包括逆变器检测模A(20)、逆变器检测模B(21)、逆变器检测模C(22)、逆变器检测模N(23)。
7.如权利要求2所述的汇流箱检测模块,其特征在于:所述汇流箱检测模块包括汇流箱检测模A(30)、汇流箱检测模B(31)、汇流箱检测模C(32)、汇流箱检测模N(33)。
8.如权利要求2所述的组串检测模块,其特征在于:所述组串检测模块包括组串检测模A(40)、组串检测模B(41)、组串检测模C(42)、组串检测模N(43)。
9.如权利要求2所述的组件检测模块,其特征在于:所述组件检测模块包括组件检测模A(50)、组件检测模B(51)、组件检测模C(52)、组件检测模N(53)。
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