CN112886925B - 一种光伏设备的实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏设备的实时监测装置，包括控制终端和设置于每个光伏组件上的数据采集组件，数据采集组件包括采集模块和传输模块，采集模块包括压敏传感器、辐照传感器和电量监测单元，控制终端包括处理模块、分析模块和警示模块，权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，分析模块配置有转换率判断策略，转换率判断策略对同一光伏区域内的光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向警示模块发送报警信号。本发明具有能够排除风速、天气等干扰因素的影响，精准监测光伏组件上的积灰情况的优点。
Description
技术领域
本发明涉及光伏设备技术领域，特别涉及一种光伏设备的实时监测二装置。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电不排放温室气体，对环境友好，同时随着成本的逐年下降，现已成为继风力发电之后的又一商业潜力巨大的清洁能源。
在一些风沙较大的区域建造的光伏电站，由于环境恶劣，降雨量少，光伏组件长期放置于户外，表面会积累灰尘污垢，积尘不但会降低太阳辐射透过率，阻碍光伏组件散热，使得光伏电站发电效率大大降低，带来较大经济损失。因此需要对定期光伏组件表面进行清洁来保证其发电效率，传统解决方法需要依靠维护人员现场观察测试，成本较大，且光伏电站所处的恶劣环境会对维护人员造成损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏设备的实时监测装置，其具有能够排除风速、天气等干扰因素的影响，精准监测光伏组件上的积灰情况的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种光伏设备的实时监测装置，包括若干个光伏区域，所述光伏区域内均设置有若干光伏组件，还包括控制终端和设置于每个光伏组件上的数据采集组件，所述数据采集组件包括采集模块和传输模块，
所述采集模块包括压敏传感器、辐照传感器和电量监测单元，所述电量监测单元用于在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，所述辐照传感器用于检测辐照强度，所述压敏传感器用于检测所述光伏组件接受到的压力信号；
所述传输模块用于将采集模块采集到的压力信号、发电量和辐照强度传输至控制终端；
所述控制终端包括处理模块、分析模块和警示模块，所述处理模块配置有转换率处理策略和权重计算策略，所述权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，所述转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，所述处理模块将所得到的辐照转换率输送至分析模块；
所述分析模块配置有转换率判断策略，所述转换率判断策略对同一光伏区域内的若干光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断所述辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向所述警示模块发送报警信号；
所述警示模块根据接收到的报警信号提醒工作人员前往对应的光伏组件进行清洗
进一步设置：所述转换率处理策略计算辐照转换率的计算公式为：
其中η为辐照转换率，α为电量监测单元在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，β为预设时段内辐照传感器检测到的辐照强度，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重。
进一步设置：所述权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重的计算公式为：
其中，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，ρ为预设的权重参数，λ为压敏传感器检测到的光伏组件接受到的压力信号。
进一步设置：所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值，若所述转换率判断策略判断所述辐照转换率小于等于所述第二阈值则向所述警示模块发送报警信号。
进一步设置：所述控制终端还包括存储模块，若所述转换率判断策略判断所述辐照转换率大于等于所述第一阈值，则分析模块将该辐照转换率及其对应的压力信号、发电量和辐照强度传输至存储模块进行存储。
进一步设置：所述控制终端还包括阈值计算模块，所述阈值计算模块配置有阈值分析策略，所述阈值分析策略周期性调取所述存储模块中的辐照转换率、压力信号、发电量和辐照强度计算得到第一阈值和第二阈值。
进一步设置：所述采集模块还包括风力传感器，所述风力传感器用于测量对应光伏组件所在区域的风速信息，所述传输模块将风速信息传输至控制终端，所述控制终端还包括参数计算模块，所述参数计算模块配置有参数计算策略，所述参数计算策略根据接收到的风速信息计算得到权重参数，所述权重参数与所述风速信息呈反比例关系。
进一步设置：所述传输模块为无线传输模块，其可通过WIFI、3G、4G、5G传输协议进行传输。
综上所述，本发明具有以下有益效果：采用本装置，通过电量监测单元监测预设时段内光伏组件产生的发电量，通过辐照传感器检测预设时段内的辐照强度，通过压敏传感器检测光伏组件所受到的压力信号，处理模块通过权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，通过转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，分析模块通过转换率判断策略对同一光伏区域内的若干光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断所述辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向所述警示模块发送报警信号，通过压敏传感器检测的压力信号计算得到的压力权重排除了一些干扰因素的干扰，譬如个别光伏组件被云遮挡导致的发电量的下降，或者光伏组件自身损坏导致的发电量的下降，保证能够精准的监测光伏组件上的积灰情况，从而通知维护人员进行维护，节省了人力，而且监测精准不易受外界因素干扰。风力传感器检测对应区域内的风速信息，通过参数计算策略根据接收到的风速信息计算得到权重参数，从而调整压力权重，由于风速的大小会对压敏传感器造成一定的影响，通过调整权重参数排除风速的干扰，风速越大则相应调低权重参数，增加监测的准确性。
附图说明
图1是实施例整体结构框图；
图2是实施例中控制终端结构图；
图3是实施例中采集模块结构图。
图中，1、采集模块；2、传输模块；3、控制终端；101、压敏传感器；102、辐照传感器；103、电量监测单元；104、风力传感器；301、处理模块；302、分析模块；303、警示模块；304、存储模块；305、阈值计算模块；306、参数计算模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
如图1、图2和图3所示，一种光伏设备的实时监测装置，包括若干个光伏区域，光伏区域内均设置有若干光伏组件，还包括控制终端和设置于每个光伏组件上的数据采集组件，数据采集组件包括采集模块和传输模块，
采集模块包括压敏传感器、辐照传感器和电量监测单元，电量监测单元用于在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，辐照传感器用于检测辐照强度，压敏传感器用于检测光伏组件接受到的压力信号；
传输模块用于将采集模块采集到的压力信号、发电量和辐照强度传输至控制终端；
控制终端包括处理模块、分析模块和警示模块，处理模块配置有转换率处理策略和权重计算策略，权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，处理模块将所得到的辐照转换率输送至分析模块；
分析模块配置有转换率判断策略，转换率判断策略对同一光伏区域内的若干光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向警示模块发送报警信号；
警示模块根据接收到的报警信号提醒工作人员前往对应的光伏组件进行清洗。
转换率处理策略计算辐照转换率的计算公式为：
其中η为辐照转换率，α为电量监测单元在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，β为预设时段内辐照传感器检测到的辐照强度，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重。
权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重的计算公式为：
其中，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，ρ为预设的权重参数，λ为压敏传感器检测到的光伏组件接受到的压力信号。
预设阈值包括第一阈值和第二阈值，若转换率判断策略判断辐照转换率小于等于第二阈值则向警示模块发送报警信号。控制终端还包括存储模块，若转换率判断策略判断辐照转换率大于等于第一阈值，则分析模块将该辐照转换率及其对应的压力信号、发电量和辐照强度传输至存储模块进行存储。控制终端还包括阈值计算模块，阈值计算模块配置有阈值分析策略，阈值分析策略周期性调取存储模块中的辐照转换率、压力信号、发电量和辐照强度计算得到第一阈值和第二阈值。阈值计算模块周期性调取存储模块中数据的时间间隔为一个月。
采集模块还包括风力传感器，风力传感器用于测量对应光伏组件所在区域的风速信息，传输模块将风速信息传输至控制终端，控制终端还包括参数计算模块，参数计算模块配置有参数计算策略，参数计算策略根据接收到的风速信息计算得到权重参数，权重参数与风速信息呈反比例关系。传输模块为无线传输模块，其可通过WIFI、3G、4G、5G传输协议进行传输。
采用本装置，通过电量监测单元监测预设时段内光伏组件产生的发电量，通过辐照传感器检测预设时段内的辐照强度，通过压敏传感器检测光伏组件所受到的压力信号，处理模块通过权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，通过转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，分析模块通过转换率判断策略对同一光伏区域内的若干光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向警示模块发送报警信号，通过压敏传感器检测的压力信号计算得到的压力权重排除了一些干扰因素的干扰，譬如个别光伏组件被云遮挡导致的发电量的下降，或者光伏组件自身损坏导致的发电量的下降，保证能够精准的监测光伏组件上的积灰情况，从而通知维护人员进行维护，节省了人力，而且监测精准不易受外界因素干扰。风力传感器检测对应区域内的风速信息，通过参数计算策略根据接收到的风速信息计算得到权重参数，从而调整压力权重，由于风速的大小会对压敏传感器造成一定的影响，通过调整权重参数排除风速的干扰，风速越大则相应调低权重参数，增加监测的准确性。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光伏设备的实时监测装置，包括若干个光伏区域，所述光伏区域内均设置有若干光伏组件，其特征在于，还包括控制终端和设置于每个光伏组件上的数据采集组件，所述数据采集组件包括采集模块和传输模块，
所述采集模块包括压敏传感器、辐照传感器和电量监测单元，所述电量监测单元用于在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，所述辐照传感器用于检测辐照强度，所述压敏传感器用于检测所述光伏组件接受到的压力信号；
所述传输模块用于将采集模块采集到的压力信号、发电量和辐照强度传输至控制终端；
所述控制终端包括处理模块、分析模块和警示模块，所述处理模块配置有转换率处理策略和权重计算策略，所述权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，所述转换率处理策略结合压力权重、发电量和辐照强度计算得到辐照转换率，所述处理模块将所得到的辐照转换率输送至分析模块；
所述分析模块配置有转换率判断策略，所述转换率判断策略对同一光伏区域内的若干光伏组件对应的辐照转换率进行分析，判断所述辐照转换率是否小于预设阈值，若辐照转换率小于预设阈值则向所述警示模块发送报警信号；
所述警示模块根据接收到的报警信号提醒工作人员前往对应的光伏组件进行清洗；
所述转换率处理策略计算辐照转换率的计算公式为：
其中η为辐照转换率，α为电量监测单元在预设时段内监测光伏组件产生的发电量，β为预设时段内辐照传感器检测到的辐照强度，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重；
所述权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重的计算公式为：
其中，δ为权重计算策略根据的接收到的压力信号计算得到压力权重，ρ为预设的权重参数，λ为压敏传感器检测到的光伏组件接受到的压力信号，
所述采集模块还包括风力传感器，所述风力传感器用于测量对应光伏组件所在区域的风速信息，所述传输模块将风速信息传输至控制终端，所述控制终端还包括参数计算模块，所述参数计算模块配置有参数计算策略，所述参数计算策略根据接收到的风速信息计算得到权重参数，所述权重参数与所述风速信息呈反比例关系。
2.根据权利要求1所述的一种光伏设备的实时监测装置，其特征在于，所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值，若所述转换率判断策略判断所述辐照转换率小于等于所述第二阈值则向所述警示模块发送报警信号。
3.根据权利要求2所述的一种光伏设备的实时监测装置，其特征在于，所述控制终端还包括存储模块，若所述转换率判断策略判断所述辐照转换率大于等于所述第一阈值，则分析模块将该辐照转换率及其对应的压力信号、发电量和辐照强度传输至存储模块进行存储。
4.根据权利要求3所述的一种光伏设备的实时监测装置，其特征在于，所述控制终端还包括阈值计算模块，所述阈值计算模块配置有阈值分析策略，所述阈值分析策略周期性调取所述存储模块中的辐照转换率、压力信号、发电量和辐照强度计算得到第一阈值和第二阈值。
5.根据权利要求4所述的一种光伏设备的实时监测装置，其特征在于，所述阈值计算模块周期性调取存储模块中数据的时间间隔为一个月。
6.根据权利要求1所述的一种光伏设备的实时监测装置，其特征在于，所述传输模块为无线传输模块，其可通过WIFI、3G、4G、5G传输协议进行传输。
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