CN107547049A - 一种光伏阵列的监控方法及监控系统 - Google Patents

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余松森
曾敏
万频
王永华
林东华
李艳玲
余康
陈壹华
曲超
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South China Normal University
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Abstract

本申请公开了一种光伏阵列的监控方法,包括:通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号;利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。在通过卫星通信,确保了偏远的高海拔、荒漠地区的光伏阵列信号通信能够实现的背景下,本发明利用传感器阵列获取检测信号,大大降低了传感器的使用数量,降低了安装成本和使用维修成本,操作更加简单,同时能够获取丰富的检测信息,减少了工作人员的巡查工作量。同时,本申请还公开了一种光伏阵列的监控系统,具有与上述监控方法相一致的有益效果。

Description

一种光伏阵列的监控方法及监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及光伏发电领域,特别涉及一种光伏阵列的监控方法及监控系统。
背景技术
[0002] 太阳能是一种可持续无污染的绿色清洁能源,在太阳能资源丰富的地区,人们研 发了多种多样的光伏发电系统,以实现对太阳的收集和利用。然而在实际的应用中,我们可 以发现,为了取得更好的太阳能的收集效果,一般将光伏发电系统放置在偏远的高海拔、荒 漠地区,该地区存在交通、环境恶劣等方面的诸多不便,给工作人员的巡查、监控、排异(排 除异常状况)等工作带来诸多困难。因此,提出一种光伏阵列的故障定位实时监控终端顺应 发展趋势。
[0003] 光伏阵列的故障检测方法主要有红外图像检测法和电信号检测法两大类。其中, 红外图像法存在检测精度低、设备费用大、实时性差等缺点。而基于电信号的诊断方法也有 自身的局限性,比如:所用传感器偏多,故障定位的分辨效果差,检测结构在大规模光伏阵 列应用中难以推广等诸多不足。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种使用简单通讯方便的光伏阵列的监控方法 及监控系统。其具体方案如下:
[0005] —种光伏阵列的监控方法,包括:
[0006] 通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号;
[0007] 利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。
[0008] 优选的,所述传感器阵列包括多组传感器,其中每组传感器中的传感器连接方式 包括:并联、串联或级联。
[0009] 优选的,所述通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号的过程包括:
[0010]通过传感器阵列实时获取所述光伏阵列的检测信号;
[0011] 相应的,所述利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端的过程包括:
[0012] 利用北斗卫星将所述检测信号实时发送给监控终端。
[0013] 优选的,所述监控方法还包括:
[0014] 通过所述监控终端,利用所述检测信号进行科学决策。
[0015] 优选的,所述通过所述监控终端,利用所述检测信号进行科学决策的过程,包括:
[0016] 通过所述监控终端,利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障;
[0017] 如果是,则通过北斗卫星和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
[0018]优选的,所述通过所述监控终端,利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否 存在故障的过程,包括:
[0019]通过所述监控终端,比较所述检测信号与历史数据,判断所述光伏阵列是否存在 故障。
[0020]相应的,本发明还公开了一种光伏阵列的监控系统,包括传感器阵列、北斗卫星和 监控终端,其中:
[0021] 所述传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号;
[0022] 所述北斗卫星将所述检测信号发送给所述监控终端。
[0023]优选的,所述传感器阵列包括多组传感器,其中每组传感器中的传感器连接方式 包括:并联、串联或级联。
[0024]优选的,所述监控终端具体用于:
[0025]利用所述检测信号进行科学决策。
[0026]优选的,所述监控终端具体用于:
[0027]利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障;
[0028]如果是,则通过北斗卫星和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
[0029]本发明公开了一种光伏阵列的监控方法,包括:通过传感器阵列获取所述光伏阵 列的检测信号;利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。在通过卫星通信,确保了偏 远的高海拔、荒漠地区的光伏阵列信号通信能够实现的背景下,本发明利用传感器阵列获 取检测信号,大大降低了传感器的使用数量,降低了安装成本和使用维修成本,操作更加简 单,同时能够获取丰富的检测信息,减少了工作人员的巡查工作量。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例中一种光伏阵列的监控方法的步骤流程图;
[0032] 图2a为本发明实施例中一组串联传感器的结构分布图;
[0033]图2b为本发明实施例中一组并联传感器的结构分布图;
[0034]图2c为本发明实施例中两组级联传感器的结构分布图;
[0035]图3为本发明实施例中一种具体的光伏阵列的监控方法的步骤流程图;
[0036]图4为本发明实施例中一种具体的伪卫星与北斗卫星的组合示意图;
[0037]图5为本发明实施例中一种光伏阵列的监控系统的结构分布图。
具体实施方式
[0038]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。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0039] 本发明实施例公开了 一种光伏阵列的监控方法,参见图1所述,包括:
[0040] S11:通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号;
[0041] 其中,通过传感器获取的检测信号包括如逆变器、电池板组件、变压器等部件的电 信号以及温度信号,当然还可以包括光伏阵列上需要测量的其他信号。
[0042]其中,所述传感器阵列包括多组传感器,其中每组传感器中的传感器连接方式包 括:并联、串联或级联。
[0043]具体的,例如在一个光伏阵列上使用80个传感器,每5个为一组,每组传感器中的 连接方式可以是并联,参见图2a,可以是串联,参见图2b,可以是级联,参见图2c。
[0044] S12:利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。
[0045]可以理解的是,由于检测信号的通信过程由北斗卫星完成,因此解决了光伏阵列 安装地点的地面通讯不便的问题,保证了能够有效完整地将检测信号发送给监控终端,不 需要工作人员实地检测,降低了工作难度,提高了通信效率。
[0046]实际上,本步骤主要是利用北斗通信模块将所述检测信号发送给监控终端的。 [0047]其中,传感器获取检测信号和北斗卫星发送检测信号的动作一般都是实时进行 的,从而能够及时有效地获取光伏阵列的状态数据,进而进行相关的决策处理。
[0048]当然,获取检测信号或发送检测信号的过程也可以是非实时的。例如传感器实时 获取检测信号,北斗卫星每隔一段时间将该段时间内的检测信号一次发送给监控终端;或 传感器按时间段或定时获取一次检测信号,北斗卫星在收到检测信号时立即将此次传感器 获取的检测信号发送给监控终端等。此处对获取和发送的动作时间不作限制。
[0049]本发明公开了一种光伏阵列的监控方法,包括:通过传感器阵列获取所述光伏阵 列的检测信号;利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。在通过卫星通信,确保了偏 远的高海拔、荒漠地区的光伏阵列信号通信能够实现的背景下,本发明利用传感器阵列获 取检测信号,大大降低了传感器的使用数量,降低了安装成本和使用维修成本,操作更加简 单,同时能够获取丰富的检测信息,减少了工作人员的巡查工作量。
[0050]本发明实施例公开了一种具体的光伏阵列的监控方法,相对于上一实施例,本实 施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图3所示,具体的:
[0051] S21:通过传感器阵列实时获取所述光伏阵列的检测信号;
[0052] S22:利用北斗卫星将所述检测信号实时发送给监控终端;
[0053] S23:通过所述监控终端,利用所述检测信号进行科学决策。
[0054] 可以理解的是,步骤S23也可以应用到上一实施例中。
[0055]具体的,这里提到的科学决策包括多种决策,例如设计光伏阵列的长期用电方案, 指定光伏阵列的状态检修方案,以及最重要的判断光伏阵列有无故障,因此步骤S23可以包 括:
[0056] S231:通过所述监控终端,利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故 障;
[0057]具体的,可以通过所述监控终端,比较所述检测信号与历史数据,判断所述光伏阵 列是否存在故障。例如计算出历史数据的特征值,包括最值、平均值等参数,观察本次检测 信号是否与该特征值相符,或计算拟合出历史数据的波动趋势,判断本次检测信号是否符 合波动趋势等。
[0058]当然,还可以通过所述监控终端,直接判断本次检测信号是否在预先给定的参数 正常范围内,如果不正常,则认为存在故障。
[0059] S232:如果是,则通过北斗卫星和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
[0060] 其中,伪卫星是位于局部地域地面或空中平台上的类似于空中卫星的固定准基 站,能够行驶卫星的功能。在本发明中,伪卫星与北斗卫星组合,能够完成对故障点的精准 定位,具体组合方式可参照图4所示。
[0061]进一步的,根据故障点的定位,可以进行下一步的科学决策,例如远程停止故障点 工作、工作人员实地检测故障、替换故障元件等。 '
[0062]相应的,本发明实施例还公开了一种光伏阵列的监控系统,参见图5所示,包括传 感器阵列01、北斗卫星02和监控终端03,其中:
[0063]传感器阵列01获取光伏阵列的检测信号;
[0064]北斗卫星02将检测信号发送给监控终端〇3。
[0065]具体的,传感器阵列〇1包括多组传感器,其中每组传感器中的传感器连接方式包 括:并联、串联或级联。
[0066] 进一步的,监控终端03可以用于利用所述检测信号进行科学决策。
[0067] 具体的,监控终端03可以用于:
[0068] 利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障;
[0069] 如果是,则通过北斗卫星02和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
[0070]其中,有关光伏阵列的监控系统的其他实施细节,可以参考上述实施例中光伏阵 列的监控方法,此处不再进行赘述。
[0071] 最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作 之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意 在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那 些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者 设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排 除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0072] 以上对本发明所提供的一种光伏阵列的监控方法及监控系统进行了详细介绍,本 文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于 帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思 想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对 本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光伏阵列的监控方法,其特征在于,包括: 通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号; 利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端。
2.根据权利要求1所述监控方法,其特征在于,所述传感器阵列包括多组传感器,其中 每组传感器中的传感器连接方式包括:并联、串联或级联。
3. 根据权利要求2所述监控方法,其特征在于, 所述通过传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号的过程包括: 通过传感器阵列实时获取所述光伏阵列的检测信号; 所述利用北斗卫星将所述检测信号发送给监控终端的过程包括: 利用北斗卫星将所述检测信号实时发送给监控终端。
4. 根据权利要求1至3任一项所述监控方法,其特征在于,还包括: 通过所述监控终端,利用所述检测信号进行科学决策。
5. 根据权利要求4所述监控方法,其特征在于,所述通过所述监控终端,利用所述检测 信号进行科学决策的过程,包括: 通过所述监控终端,利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障; 如果是,则通过北斗卫星和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
6. 根据权利要求5所述监控方法,其特征在于,所述通过所述监控终端,利用所述检测 信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障的过程,包括: 通过所述监控终端,比较所述检测信号与历史数据,判断所述光伏阵列是否存在故障。
7.—种光伏阵列的监控系统,其特征在于,包括传感器阵列、北斗卫星和监控终端,其 中: 所述传感器阵列获取所述光伏阵列的检测信号; 所述北斗卫星将所述检测信号发送给所述监控终端。
8. 根据权利要求7所述监控系统,其特征在于,所述传感器阵列包括多组传感器,其中 每组传感器中的传感器连接方式包括:并联、串联或级联。 、
9. 根据权利要求7或8所述监控系统,其特征在于,所述监控终端具体用于: 利用所述检测信号进行科学决策。
10.根据权利要求9所述监控系统,其特征在于,所述监控终端具体用于: 利用所述检测信号判断是否所述光伏阵列是否存在故障; 如果是,则通过北斗卫星和伪卫星对所述光伏阵列中故障点进行定位。
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