CN108233870A - Ctct结构的光伏系统热斑故障检测设备及方法 - Google Patents

Ctct结构的光伏系统热斑故障检测设备及方法 Download PDF

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万频
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Abstract

本发明公开了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备及方法，该设备包括检测器件、处理器、反馈器件，通过检测器件获取第二层电流传感器的第二电流值，当处理器判断出该第二电流值与第二标准电流值的差值大于第二电流阈值时，说明该光伏组件存在热斑效应，则检测器件继续获取第一层电流传感器的多个第一电流值，当处理器判断每个第一电流值与其对应的第一标准电流值的差值大小，若差值大于第二标准电流值，说明该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑效应，此时反馈器件向外界反馈该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息，因此工作人员能通过反馈器件的反馈及时获知热斑现象。

Description

CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备及方法
技术领域
本发明涉及技术光伏发电领域，更具体地说，涉及一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备，还涉及一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法。
背景技术
太阳能(也成为光伏)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，人们研发了光伏发电系统以实现对太阳能的收集和利用。目前光伏系统存在的主要问题是热斑故障。热斑故障是指光伏系统中光伏电池由于长时间被遮挡，导致该光伏电池产生的电流值小于其他未被遮挡的光伏电池所产生的电流值，根据基尔霍夫电压定律，这些被遮挡的光伏电池会带负电压，成为整个光伏发电系统中的负载，并以热量形式消耗其他正常工作的光伏电池所产生的功率，且这种热量长时间积累会损坏光伏系统的封装材料，甚至破坏物理结构，造成永久性损坏。由此可见，热斑现象不仅会降低光伏发电系统的发电效率，还可能会对系统本身物理结构造成损坏，因此及时发现并消除热斑股故障尤为重要。
然而在实际的应用中，为了取得更好的太阳能收集效果，一般将光伏发电系统设置在偏远的高海拔荒漠地区，这些地区存在交通不便、环境恶劣等问题，给工作人员对光伏系统的巡查及监控带来诸多困难。
综上所述，如何提供一种便于工作人员获知光伏系统中的热斑故障的方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备及方法，能便于工作人员获知光伏系统中的热斑故障，进而消除热斑故障。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备，包括：检测器件、处理器、反馈器件；
所述检测器件，用于：获取所述CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
所述处理器，用于：比较所述第二电流值与预设的第二标准电流值的大小，若所述第二电流值与所述第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则控制所述检测器件获取第一层电流传感器的多个第一电流值，比较每个所述第一电流值与所述第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小，若所述第一电流值与所述第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则控制所述反馈器件向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；
其中，所述第二电流值为多个所述第一电流值之和，每个所述第一电流值为所述当前光伏组件中每个所述光伏电池组的电流大小。
优选的，所述反馈器件为与所述光伏电池组对应的提示灯。
优选的，所述反馈器件为语音装置，用于以语音的形式向外界播报所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
优选的，所述反馈器件为通信器，用于将所述信息发送至监控终端。
优选的，所述通信器还用于：将所述检测器件获取到的当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值发送至所述监控终端。
优选的，所述通信器还用于将所述信息发送至预设的移动设备。
一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，包括：
获取所述CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
比较所述第二电流值与预设的第二标准电流值的大小；
若所述第二电流值与所述第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则获取第一层电流传感器的多个第一电流值；
比较每个所述第一电流值与所述第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小；
若所述第一电流值与所述第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；
其中，所述第二电流值为多个所述第一电流值之和，每个所述第一电流值为所述当前光伏组件中每个所述光伏电池组的电流大小。
优选的，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制与所述光伏电池组对应的提示灯向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
优选的，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制语音装置以语音的形式向外界播报所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
优选的，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制通信器将所述信息发送至监控终端。
本发明提供的一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备，包括：检测器件、处理器、反馈器件；所述检测器件，用于：获取所述CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；所述处理器，用于：比较所述第二电流值与预设的第二标准电流值的大小，若所述第二电流值与所述第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则控制所述检测器件获取第一层电流传感器的多个第一电流值，比较每个所述第一电流值与所述第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小，若所述第一电流值与所述第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则控制所述反馈器件向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；其中，所述第二电流值为多个所述第一电流值之和，每个所述第一电流值为所述当前光伏组件中每个所述光伏电池组的电流大小。
本发明通过检测器件获取第二层电流传感器的第二电流值，当处理器判断出该第二电流值与第二标准电流值的差值大于第二电流阈值时，说明该光伏组件存在热斑效应，则检测器件继续获取第一层电流传感器的多个第一电流值，处理器判断每个第一电流值与其对应的第一标准电流值的差值大小，若差值大于第二标准电流值，说明该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑效应，此时反馈器件向外界反馈该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息，因此工作人员能通过反馈器件的反馈及时获知热斑现象。
附图说明
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。
图1为本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统的结构示意图。
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。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。
请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备的结构示意图，可以包括：
检测器件11、处理器12、反馈器件13；
检测器件11，用于：获取CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
处理器12，用于：比较第二电流值与预设的第二标准电流值的大小，若第二电流值与第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则控制检测器件11获取第一层电流传感器的多个第一电流值，比较每个第一电流值与第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小，若第一电流值与第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则控制反馈器件13向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；其中，第二电流值为多个第一电流值之和，每个第一电流值为当前光伏组件中每个光伏电池组的电流大小。
对于一个CTCT结构的光伏系统而言，该光伏系统通常由多块光伏组件串联而成，每一块光伏组件又由多个光伏电池串联而成，其中每三个(也可以是其余合理的数量)光伏电池串联一个电流传感器形成一个光伏电池组。
下面以一个具体的例子进行举例说明：
请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统的结构示意图，假设一个光伏系统具有两块光伏组件，分别为第一光伏组件21和第二光伏组件22，每块光伏组件由九个光伏电池串联而成，其中每三个相邻的光伏电池串联一个电流传感器形成一个光伏电池组，与光伏电池组直接串联的电流传感器称为第一层电流传感器211，所有第一层电流传感器211与另一个电流传感器串联，该电流传感器为第二层电流传感器212。
在检测该光伏系统的热斑故障时，对第一光伏组件21与第二光伏组件22的检测过程是相同的，因此只需将对第一光伏组件21的检测过程进行描述即可。检测器件11首先获取第一光伏组件21的第二层电流传感器212的电流值I4，需要说明的是，相关工作人员综合考虑光伏系统的工作性能以及环境，会得到一个第二层电流传感器电流值的理论值I4理论，如果I4与I4理论的差值小于预设的第二阈值，那么说明I4与I4理论近似相等，说明第一光伏组件21正常工作，未产生热斑故障；反之，如果I4与I4理论的差值大于预设的第二阈值，那么说明第一光伏组件21中存在热斑效应，但是由于第一光伏组件21由三个光伏电池组串联而成，此时并不能确定是哪一个光伏电池组发色发生了热斑故障，需要进一步进行检测。第二阈值的大小应根据实际情况进行设置。
由第一光伏组件21的结构可以知道，第二层电流传感器212的电流值应该等于各个第一层电流传感器211(第一层第一电流传感器2111、第一层第二电流传感器2112、第一层第三电流传感器2113)的电流之和，且各个第一层电流传感器211的电流大小应分别近似等于第二层电流传感器212的电流值的三分之一，如果检测器件11检测出任一个第一层电流传感器211的电流值与I4/3的差值大于预设的第一阈值，例如，第一层第一电流传感器2111的电流值I1与I4/3的差值大于预设的第一阈值，则说明第一层第一电流传感器2111对应的第一层第一光伏电池组存在热斑故障，此时反馈器件13向外界发出第一层第一光伏电池组存在热斑故障的信息，以便工作人员及时根据该信息排除热斑故障。
需要说明的是，在实际应用中，CTCT结构的光伏系统中的光伏组件数量、每个光伏组件中光伏电池的数量以及由多少个光伏电池串联成一个光伏电池组等均不一定与本例中相同，只要是利用到的本说明书中的检测思想，均属于本发明的保护范围。
本发明通过检测器件获取第二层电流传感器的第二电流值，当处理器判断出该第二电流值与第二标准电流值的差值大于第二电流阈值时，说明该光伏组件存在热斑效应，则检测器件继续获取第一层电流传感器的多个第一电流值，当处理器判断每个第一电流值与其对应的第一标准电流值的差值大小，若差值大于第二标准电流值，说明该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑效应，此时反馈器件向外界反馈该第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息，因此工作人员能通过反馈器件的反馈及时获知热斑现象。
本发明中，反馈器件13可以为与每个光伏电池组对应的提示灯，处理器12判断出与某个光伏电池组对应的第一层电流传感器211的电流值与其对应的标准值的差值大于预设的第一阈值时，与该电池组对应的提示灯可以发出提示灯光，以便工作人员及时根据该灯管获知有热斑故障发生且能快速确定热斑故障发生的位置。
反馈器件13还可以为语音装置，用语音的形式提醒相关工作人员此时存在热斑故障。提示灯和语音装置均可以在工作人员到现场巡查时，方便工作人员快速获知热斑故障的发生且及时确定出热斑故障发生的位置。
但是由于光伏系统通常放置在荒漠地区，交通的不便和环境的恶劣给工作人员的巡查带来了不便，因此，反馈器件13还可以为通信器，将热斑效应发生的消息发送至监控终端，位于监控终端的工作人员便可以在接收到该消息后及时赶到现场消除热斑故障，工作人员只需在接收到通信器的消息后赶到现场即可，使得工作人员到现场巡查后却不存在热斑故障的情况不再发生，提高了工作效率。
作为优选的，通信器还可以将获取到的当前光伏组件的第二层电流传感器212的第二电流值发送到监控终端，工作人员可以根据接收到的第二电流值的变化趋势获知该光伏组件的工作情况，预测光伏组件可能会出现的故障问题，在问题出现之前采取相关措施避免故障出现。
作为优选的，通信器还可以将热斑故障信息发送至预设的移动设备，该设备可以为相关工作人员的手机等，该工作人员无论在何时何地均能及时获知光伏系统的热斑故障信息，进而及时消除热斑故障。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，包括：
获取CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
比较第二电流值与预设的第二标准电流值的大小；
若第二电流值与第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则获取第一层电流传感器的多个第一电流值；
比较每个第一电流值与第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小；
若第一电流值与第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；
其中，第二电流值为多个第一电流值之和，每个第一电流值为当前光伏组件中每个光伏电池组的电流大小。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制与光伏电池组对应的提示灯向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制语音装置以语音的形式向外界播报第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，向外界反馈第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制通信器将信息发送至监控终端。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，还包括：
控制通信器将获取到的当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值发送至监控终端。
本发明实施例还提供了一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，还包括：
控制通信器将信息发送至预设的移动设备。
本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种CTCT结构的光伏系统热斑服装检测设备中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
还需要说明的是，在本说明书中，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。

Claims (10)

1.一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测设备，其特征在于，包括：检测器件、处理器、反馈器件；
所述检测器件，用于：获取所述CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
所述处理器，用于：比较所述第二电流值与预设的第二标准电流值的大小，若所述第二电流值与所述第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则控制所述检测器件获取第一层电流传感器的多个第一电流值，比较每个所述第一电流值与所述第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小，若所述第一电流值与所述第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则控制所述反馈器件向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；
其中，所述第二电流值为多个所述第一电流值之和，每个所述第一电流值为所述当前光伏组件中每个所述光伏电池组的电流大小。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反馈器件为与所述光伏电池组对应的提示灯。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反馈器件为语音装置，用于以语音的形式向外界播报所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述反馈器件为通信器，用于将所述信息发送至监控终端。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述通信器还用于：将所述检测器件获取到的当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值发送至所述监控终端。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述通信器还用于将所述信息发送至预设的移动设备。
7.一种CTCT结构的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，包括：
获取所述CTCT结构的光伏系统中当前光伏组件的第二层电流传感器的第二电流值；
比较所述第二电流值与预设的第二标准电流值的大小；
若所述第二电流值与所述第二标准电流值的差值大于等于预设的第二电流阈值，则获取第一层电流传感器的多个第一电流值；
比较每个所述第一电流值与所述第一电流值预设的对应的第一标准电流值的大小；
若所述第一电流值与所述第一电流值对应的第一标准电流值的差值大于等于预设的第一电流阈值，则向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息；
其中，所述第二电流值为多个所述第一电流值之和，每个所述第一电流值为所述当前光伏组件中每个所述光伏电池组的电流大小。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制与所述光伏电池组对应的提示灯向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制语音装置以语音的形式向外界播报所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向外界反馈所述第一电流值对应的光伏电池组存在热斑故障的信息包括：
控制通信器将所述信息发送至监控终端。
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Application publication date: 20180629

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