CN202649353U - 一种智能光伏电站监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能光伏电站监测系统，所述系统包括：多个第一光伏组件、与第一光伏组件个数相同的第一光伏组件接线盒、一个第一光伏一体机和一个第一主机，其中，每一个所述第一光伏组件接线盒中包括一个第一监测组件，所述第一光伏一体机中包括第一数据输入组件，所述第一主机中包括一个第一数据分析模块，每一个第一光伏组件与一个第一监测组件相连，每一个第一监测组件之间并联，每一个第一监测组件通过光纤与所述第一数据输入组件相连，所述第一数据输入组件与所述第一数据分析模块相连，对每个第一光伏组件的工作状态单独进行监测，可以快速有效的识别工作异常的第一光伏组件，进而监测整个智能光伏电站的工作状态。

Description

一种智能光伏电站监测系统

技术领域

本实用新型涉及光伏电站发电领域，特别是涉及一种智能光伏电站监测系统。 

背景技术

光伏电站是通过太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能的发电站。传统的光伏电站包括：主机、光伏配电柜、检测模块和多个光伏组件。 

每一个光伏组件通过太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能，并将产生的电能通过电缆传输到光伏配电柜，光伏配电柜将产生的电能分配给下级的配电设备。 

当光伏组件工作异常时，电路中的电压值和电流值超过允许的范围，电能在传输过程中消耗较大，导致整个光伏电站的发电功率减小。 

为了监测光伏组件是否正常工作，将所有光伏组件通过电缆与一个检测模块相连，采集所有光伏组件产生的总的电压信号和电流信号，分析电压信号和电流信号是否在允许的范围内，根据采集的数据信号监测整个光伏电站中的所有光伏组件的工作状态。 

使用上述检测模块监测光伏电站中的光伏组件的工作状态具有以下缺点： 

整个光伏电站只有一个检测模块，采集所有光伏组件产生的总的电压信号和电流信号的大小，只能对整个光伏电站系统进行监测，当电压值和电流值异常时，只能判断出有光伏组件工作异常，但不能准确的判断出具体是哪个光伏组件工作异常； 

其次，光伏组件出现工作异常时，只能通过工作人员逐个判断整个光伏电站中哪个为工作异常的光伏组件，并对工作异常的光伏组件进行相应的调整，工作量大，过程繁琐。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种智能光伏电站监测系统，对每一个光伏组件单独进行监测，快速有效的识别出工作异常的光伏组件，以便及时对异常工作的光伏组件进行调整，保证整个光伏电站系统正常运行。 

一种智能光伏电站监测系统，该系统包括： 

多个第一光伏组件、与第一光伏组件个数相同的第一光伏组件接线盒、一个第一光伏一体机和一个第一主机，其中，每一个所述第一光伏组件接线盒中包括一个第一监测组件，所述第一光伏一体机中包括第一数据输入组件，所述第一主机中包括一个第一数据分析模块，每一个第一光伏组件与一个第一监测组件相连，每一个第一监测组件通过光纤与所述第一数据输入组件相连，所述第一数据输入组件与所述第一数据分析模块相连； 

所述第一光伏组件用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能； 

所述第一监测组件，用于采集与自身相连接的第一光伏组件中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件； 

所述第一数据输入组件，用于将接收的所述第一检测光信号转换成第一检测电信号，根据所述第一数据分析模块发送的第一控制信号将任意一个第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块； 

所述第一数据分析模块，用于向所述第一数据输入组件发送第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述第一数据输入组件输送任意一个第一光伏组件的第一检测电信号，对获取的第一检测电信号进行分析，根据分析结果监测任意一个所述第一光伏组件的工作状态。 

优选的，所述第一监测组件具体包括: 

第一检测模块、第一控制器和第一电光转换模块，所述第一检测模块与一个第一光伏组件相连，所述第一控制器与所述第一检测模块和所述第一电光转换模块分别相连，所述第一电光转换模块通过光纤与所述第一数据输入组件相连； 

所述第一检测模块，用于采集与自身相连接的所述第一光伏组件中的 工作信号，将所述工作信号发送到第一控制器； 

所述第一控制器，用于接收所述第一检测模块发送的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号发送到所述第一电光转换模块； 

所述第一电光转换模块，用于将接收到的所述第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件。 

其中，所述第一检测模块包括： 

电压检测模块和电流检测模块； 

或， 

电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块。 

优选的，所述第一数据输入组件具体包括： 

与所述第一监测组件个数相同的第一光电转换模块和一个第一开关模块，每一个第一光电转换模块通过光纤与一个所述第一监测组件相连，所有第一光电转换模块与所述第一开关模块相连，所述第一开关模块与所述第一数据分析模块相连； 

所述第一光电转换模块，用于接收与自身连接的所述第一监测组件发送的第一光伏组件的第一检测光信号，将所述第一检测光信号转换成第一检测电信号； 

所述第一开关模块，用于接收所述第一数据分析模块发送的第一控制信号，根据所述第一控制信号将任意一个第一光电转换模块转换后的第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块。 

优选的，所述第一主机进一步包括： 

第一数据处理模块，则所述第一光伏一体机进一步包括第一数据输出组件，每一个第一光伏组件接线盒中进一步包括一个第一控制组件，所述第一数据处理模块与所述第一数据分析模块和所述第一数据输出组件分别相连，所述第一数据输出组件通过光纤与每一个所述第一控制组件相连，所述第一控制组件与所述第一光伏组件相连； 

所述第一数据处理模块，用于接收所述第一数据分析模块对所述第一 检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第一数据输出组件发送第二控制信号，所述第二控制信号用于控制任意一个或多个所述第一控制组件； 

所述第一数据输出组件，用于接收所述第一数据处理模块发送的第二控制信号，将所述第二控制信号转换成第二控制光信号通过光纤发送到所述第一控制组件； 

所述第一控制组件，用于将接收到的所述第二控制光信号转换成第二控制电信号，并根据所述第二控制电信号获得第三控制信号，所述第三控制信号用于调节与自身连接的第一光伏组件的工作状态，以便使所述第一光伏组件正常工作。 

优选的，所述第一数据输出组件具体包括： 

与所述第一控制组件个数相同的第二电光转换模块和一个第二开关模块，所述第二开关模块与所述第一数据处理模块相连，每一个第二电光转换模块通过光纤与一个所述第一控制模块相连，所有第二电光转换模块与第二开关模块相连； 

所述第二开关模块，用于接收所述第一数据处理模块发送的第四控制信号，所述第四控制信号用于将所述第二控制信号传输到任意一个第二电光转换模块； 

所述第二电光转换模块，用于将第二控制信号转换成第二控制光信号，并将所述第二控制光信号发送到与自身相连的所述第一控制模块。 

优选的，所述第一数据输出组件具体包括： 

一个第三电光转换模块，所述第三电光转换模块与所述第一数据处理模块相连，并且通过光纤与所有所述第一控制模块相连； 

所述第三转换模块，用于将所述第二控制信号转换成第二控制光信号，将所述第二控制光信号发送到所有所述第一控制模块。 

优选的，每一个所述第一控制组件具体包括： 

第二光电转换模块、第二控制器和第一控制电路，每一个所述第二光电转换模块通过光纤与所述第一数据输出组件相连，所述第二控制器与所 述第二光电转换模块和所述第一控制电路分别相连，所述第一控制电路与所述第一光伏组件相连； 

所述第二光电转换模块，用于将接收到的所述第二控制光信号转换成第二控制电信号，将所述第二控制电信号发送到所述第二控制器； 

所述第二控制器，用于对接收到的所述第二控制电信号进行分析，根据分析结果向所述第一控制电路发送所述第三控制信号； 

所述第一控制电路，用于根据所述第三控制信号调节与自身连接的第一光伏组件的工作状态，以便使所述光伏组件正常工作。 

优选的，所述系统中用于传输检测光信号的光纤线与用于传输电力信号的电缆线布置在一条光电缆线中。 

一种智能光伏电站监测系统，该系统包括： 

多个第二光伏组件、与光伏组件个数相同的第二光伏组件接线盒，一个第二光伏一体机和一个第二主机，其中，每一个第二光伏组件接线盒中包括一个第二监测组件、第二光伏一体机中包括一个第二数据输入组件，所述第二主机包括一个第二数据分析模块，每一个第二光伏组件与一个第二监测组件相连，多个第二监测组件串联后作为串联监测线路，每一个所述串联监测线路中的任意一个第二监测组件通过光纤与所述第二数据输入组件相连，所述第二数据输入组件与所述第二数据分析模块相连； 

所述第二光伏组件用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能； 

所述串联监测线路中的第二监测组件：用于采集与自身连接的第二光伏组件中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第二检测电信号转换成第二检测光信号，沿所在串联监测线路，通过所在串联监测线路中的第二监控组件的传输，将第二检测光信号发送给所在串联监测线路中与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件，由与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件将所在串联监测线路中的所有第二光伏组件的第二检测光信号通过光纤发送到所述第二数据输入组件； 

所述第二数据输入组件，用于将接收的第二检测光信号转换成第二检 测电信号，根据所述第二数据分析模块发送的第五控制信号将任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块； 

所述第二数据分析模块，用于向所述第二数据输入组件发送第五控制信号，所述第五控制信号用于使所述第二数据输入组件输送任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号，对获取的第二检测电信号进行分析，根据分析结果监测所述任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的工作状态。 

优选的，所述串联监测线路中的第二监测组件具体包括： 

第二检测模块、第三控制器、第三电光转换模块和第三光电转换模块，所述第二检测模块与一个第二光伏组件相连，所述第三控制器与所述第二检测模块、所述第三电光转换模块和第三光电转换模块分别相连，所述串联监测线路中，当前级第二监测组件中的第三电光转换模块与沿监测信号上传到所述第二数据输入组件方向的下一级第二监测组件中的第三光电转换模块相连，最后一级第二监测组件中的第三电光转换模块与所述第二数据输入组件相连； 

所述第二检测模块，用于采集与自身连接的所述第二光伏组件中的工作信号，将所述工作信号发送到第三控制器； 

所述第三控制器，用于接收所述第二检测模块发送的工作信号和上一级第三光电转换模块发送的上一级第二检测电信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号、对应的编号和上一级第二检测电信号作为当前级第二检测电信号发送到当前级第三电光转换模块； 

所述第三光电转换模块，用于接收上一级第二检测光信号转换成上一级第二检测电信号，将上一级第二监测电信号发送到所述第三控制器； 

所述第三电光转换模块，用于接收当前级第二检测电信号转换成当前级检测光信号，将当前级检测光信号发送到下一级第三电光转换模块，最后一级的第三电光转换模块将最后一级检测光信号发送到所述第二数据输入组件。 

其中，所述第二检测模块包括： 

电压检测模块和电流检测模块； 

或， 

电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块。 

优选的，所述第二数据输入组件具体包括： 

与所述串联监测线路个数相同的第四光电转换模块和一个第三开关模块，每一个第四光电转换模块与一个所述串联监测线路中的一个所述第二监测组件相连，所有第四光电转换模块与所述第三开关模块相连，所述第三开关模块与所述第二数据分析模块相连； 

所述第四光电转换模块，用于接收与自身相连的串联监测线路中的第二监测组件发送的整个串联监测线路中所有的第二光伏组件的第二检测光信号，将所述第二检测光信号转换成第二检测电信号； 

所述第三开关模块，用于接收所述第二数据分析模块发送的第六控制信号，根据所述第六控制信号将任意一个所述第四光电转换模块转换后的串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块。 

优选的，所述第二主机进一步包括： 

第二数据处理模块，则所述第二光伏一体机进一步包括第二数据输出组件，每一个第二光伏组件接线盒中进一步包括一个第二控制组件，所述第二数据处理模块与所述第二数据分析模块和所述第二数据输出组件分别相连，所述第二数据输出组件通过光纤与所述串联监测线路中的一个第二监测组件相连，所述第二控制组件与所述第二监测组件和所述第二光伏组件相连； 

所述第二数据处理模块，用于接收所述第二数据分析模块对所述第二检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第二数据输出组件发送第七控制信号，所述第七控制信号用于控制任意一个或任意多个所述串联监测线路中的所述第二控制组件； 

所述第二数据输出组件，用于接收所述第二数据处理模块发送的第七控制 信号，将所述第七控制信号转换成第七控制光信号通过光纤发送到串联监测线路中与所述第二输出组件相连的第二监测组件； 

与所述第二输出组件相连的第二监测组件，进一步用于将所接收所述第七控制光信号转换成第七控制电信号，根据所述第七控制点信号获得第八控制信号，所述第八控制信号用于控制所述第二控制组件调节与其连接的第二光伏组件的工作状态，以便使所述第二光伏组件正常工作，并将所述第七控制电信号转化成第七控制光信号，沿所述串联监测线路，传输至所在串联监测线路中的每一个第二监控组件； 

所述第二控制组件，用于接收与自身相连的第二监测组件发送的第八控制信号，根据所述第八控制信号控制与自身相连的第二光伏组件的工作状态。 

优选的，所述第二数据输出组件具体包括： 

与所述串联监测线路个数相同的第四电光转换模块和第四开关模块，所述第四开关模块与所述第二数据处理模块相连，每一个第四电光转换模块通过光纤与一个串联监测线路中一个第二监测组件相连，所有第四电光转换模块与所述第四开关模块相连； 

所述第四开关模块，用于接收所述第二数据处理模块发送的第九控制信号，所述第九控制信号用于将所述第七控制信号输送到任意一个第四电光转换模块； 

所述第四电光转换模块，用于将第七控制信号转换成第七控制光信号，并将所述第七控制光信号发送到与自身相连的串联监测线路中的第二监测组件。 

优选的，所述第二数据输出组件具体包括： 

一个第五电光转换模块，所述第五电光转换模块与所述第二数据处理模块相连，并且通过光纤与所有所述串联监测线路中的一个第二监测组件相连； 

所述第五电光转换模块，用于将所述第七控制信号转换成第七控制光信号，将所述第七控制光信号发送到所有与自身相连的所述串联监测线路中的第二监测组件。 

优选的，每一个所述第二控制组件具体包括： 

第二控制电路，所述第二控制电路与所述第二监测组件和所述第二光伏组 件分别相连，用于接收所述第八控制信号，根据所述第八控制信号控制与自身相连的第二光伏组件的工作状态。 

优选的，所述系统中用于传输检测信号的光纤线与用于传输电力信号的电缆线布置在同一个光电缆线中。 

由此可见，本实用新型有如下有益效果： 

首先，每个光伏组件与一个监测组件相连，所述监测组件用于采集与自身相连的光伏组件的工作信号，对工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为检测电信号转换成检测光信号发送到数据输入组件，所述数据输入组件将检测光信号转换成检测电信号发送到数据分析模块，根据对检测电信号的分析结果监测所述光伏组件的工作状态，每个光伏组件的工作状态由唯一一个与自身相连的监测组件采集工作信号，并对工作信号进行编号，将工作信号和编号发送到数据分析模块进行分析，可以快速有效的识别工作异常的光伏组件，以便及时对异常工作的光伏组件进行调整，保证整个光伏电站系统正常运行。 

其次，监测组件通过光纤与数据输入组件相连，通过光纤对检测信号进行传输，减少电缆传输检测信号对电能的消耗，提高整个光伏电站的发电功率。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本申请一种智能光伏电站监测系统的实施例一示意图； 

图2为本申请一种智能光伏电站监测系统的实施例二示意图； 

图3为本申请第一排第一列的第一光伏组件A-11的监控系统连接示意图； 

图4为本申请第一检测模块电路图； 

图5为本申请第一电光转换模块电路图； 

图6为本申请第一光电转换模块电路图； 

图7为本申请第一开关模块电路图； 

图8为第一控制电路的电路图； 

图9为本申请一种智能光伏电站监测系统的实施例三示意图； 

图10为本申请一种智能光伏电站监测系统的实施例四示意图； 

图11为本申请第二监测组件结构示意图； 

图12为本申请第二数据输入组件结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型提供了一种智能光伏电站监测系统，所述系统中，每一个所述第一光伏组件接线盒中包括一个第一监测组件，所述第一光伏一体机中包括第一数据输入组件，每一个第一光伏组件与一个第一监测组件相连，每一个第一监测组件之间并联，每一个第一监测组件通过光纤与所述第一数据输入组件相连，所述第一数据输入组件与所述第一数据分析模块相连。 

本实用新型还提供了另外一种智能光伏电站监测系统，所述系统中，每一个第二光伏接线盒中包括一个第二监测组件、每一个第二光伏一体机中包括一个第二数据输入组件，每一个第二光伏组件与一个第二监测组件相连，多个第二监测组件串联后作为串联监测线路，多个所述串联监测线路并联，每一个所述串联监测线路中有一个第二监测组件通过光纤与所述第二数据输入组件相连，所述第二数据输入组件与所述第二数据分析模块相连。 

下面结合附图进行详细说明。 

实施例一 

本实施例中，每一个所述第一监测组件通过光纤与第一数据输入组件相连，从而实现每一个第一监测组件之间并联。每个第一监测组件将第一检测信号直接输送至所述第一数据输入组件，第一数据分析模块每次只能 获取一个第一光伏组件的第一检测电信号。 

参考图1所示，本实用新型一种智能光伏电站监测系统的实施例1示意图，所述系统包括： 

多个第一光伏组件A（A-11至A-mn，其中，m、n为自然数）、与第一光伏组件个数相同的第一光伏组件接线盒B（B-11至B-mn）、一个第一光伏一体机101和一个第一主机102，其中，每一个所述第一光伏组件接线盒B中包括一个第一监测组件C（C-11至C-mn），所述第一光伏一体机中包括第一数据输入组件103，所述第一主机102中包括一个第一数据分析模块104，每一个第一光伏组件A与一个第一监测组件C相连，每一个第一监测组件C之间并联，每一个第一监测组件C通过光纤与所述第一数据输入组件103相连，所述第一数据输入组件103与所述第一数据分析模块104相连。 

如图1所示，第一光伏组件A、第一光伏组件接线盒B和位于第一光伏组件接线盒B内的第一监测组件C个数相同，都为m×n个，其中，m、n都为自然数。每一个第一光伏组件A与唯一一个第一光伏组件接线盒B中的第一监测组件C相连 

所述第一光伏组件A（A-11至A-mn），用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能。 

所述第一监测组件C（C-11至C-mn），用于采集与自身相连接的第一光伏组件A中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件103。 

每个第一光伏组件A对应一个标识自身所在位置的编号，例如，编号mn表示位于m列n行交汇处的第一光伏组件A-mn。采集编号为mn的第一光伏组件A-mn的工作信号，将此工作信号编号为mn，将所述工作信号和编号mn作为第一光伏组件A-mn的第一检测电信号，即可有效的识别分析得到任意一个第一光伏组件A的工作状态。 

所述第一数据输入组件103，用于将接收的所述第一检测光信号转换 成第一检测电信号，根据所述第一数据分析模块104发送的第一控制信号将任意一个第一光伏组件A的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块104。 

第一数据输入组件103接收到第一控制信号后，将第一控制信号对应的第一检测电信号输送到第一数据分析模块104，每次输入一个第一光伏组件A的第一检测电信号。 

所述第一数据分析模块104，用于向所述第一数据输入组件103发送第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述第一数据输入组件103输送任意一个第一光伏组件A的第一检测电信号，对获取的第一检测电信号进行分析，根据分析结果监测任意一个所述第一光伏组件A的工作状态。 

第一数据分析模块104按照预先设定的顺序发送第一控制信号，从所述第一数据输入组件103逐个获取第一检测电信号，分析第一检测电信号中所含的工作信号和对应的编号，即可得到编号对应的第一光伏组件A的工作状态。 

由上述内容可知，本实用新型的有益效果如下： 

首先，每个光伏组件与一个监测组件相连，所述监测组件用于采集与自身相连的光伏组件的工作信号，对工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为检测电信号转换成检测光信号发送到数据输入组件，所述数据输入组件将检测光信号转换成检测电信号发送到数据分析模块，根据对检测电信号的分析结果监测所述光伏组件的工作状态，每个光伏组件的工作状态由唯一一个与自身相连的监测组件采集工作信号，并对工作信号进行编号，将工作信号和编号作为检测信号发送到数据分析模块进行分析，可以快速有效的识别工作异常的光伏组件，以便及时对异常工作的光伏组件进行调整，保证整个光伏电站系统正常运行。 

其次，监测组件通过光纤与数据输入组件相连，通过光纤对检测信号进行传输，减少电缆传输检测信号对电能的消耗，提高整个光伏电站的发电功率。 

实施例二 

本实施例结合附图对本实用新型一种智能光伏电站监测系统的监测和控制过程进行详细说明，所述系统包括：多个第一光伏组件，与第一光伏组件个数相同的第一监测组件，一个第一数据输入组件，一个第一数据分析模块，一个第一数据处理模块，一个第一数据输出组件和与第一光伏组件个数相同的第一控制组件。与实施例一相比，增加了与控制功能相关的执行单元。 

为了便于描述和理解，图2为一个2×2的第一光伏组件的矩阵结构所组成的系统，以所述智能光伏电站对位于矩阵结构中的第一行第一列的第一光伏组件A-11的监控为例进行说明，具体链接方式如图3所示。第一光伏组件A-11，用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能。 

其中，第一光伏组件A-11将产生的太阳能通过导线输送到第一光伏组件接线盒B-11中的第一监测组件C-11。 

第一监测组件C-11，用于采集与自身相连接的第一光伏组件A-11中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件103。 

优选的，第一监测组件C-11中的具体内部结构如图3所示，包括：第一检测模块D-11、第一控制器E-11，第一电光转换模块F-11。 

第一检测模块D-11、第一控制器E-11和第一电光转换模块F-11，所述第一检测模块D-11与第一光伏组件A-11相连，所述第一控制器E-11与所述第一检测模块D-11和所述第一电光转换模块F-11分别相连，所述第一电光转换模块F-11通过光纤与所述第一数据输入组件103相连 

所述第一检测模块D-11，用于采集与自身相连接的所述第一光伏组件A-11中的工作信号，将所述工作信号发送到第一控制器E-11。 

第一检测模块D-11包括电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块，可以采集第一光伏组件的电压、电流和温度。。 

第一检测模块可以只包括电压检测模块和电流检测模块。 

进一步优选的，图4为第一检测模块D-11具体实现的电路原理图。 

其中，电压检测模块401使用电阻R1、R2对第一光伏组件电压进行分压，将其电压转换成第一控制器可以采集的电压信号，若第一控制器采集到的电压值为u₁，则第一光伏组件的电压值为 

电流检测模块402使用MAX4173集成电路芯片对电流进行采集，该芯片可以将电压放大100倍，将电阻R3串入充电电路中，采集电阻R3两端的电压，如果使用MAX4173集成电路芯片将电压放大100倍，当第一控制器采集到的电压值为u₂时，则充电电路的电流值为 

温度检测模块403采用DS18B20集成电路芯片采集接线盒内温度信号，DS18B20集成电路芯片作为数字温度传感器，具有接线方便，耐磨耐碰，体积小，封装形式多样，封装成后可应用于多种场合的优点，并且，独特的单线接口方式使其在与微处理器连接时仅需要一条口线即可与控制器实现双向通讯。 

所述第一控制器E-11，用于接收所述第一检测模块D-11发送的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号发送到所述第一电光转换模块F-11。 

将所采集的第一光伏组件A-11的工作信号编号为11，将工作信号和编号作为第一监测电信号。 

具体的第一控制器可以采用Atmage16单片机实现，该单片机具有512字节电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)，1k字节Static RAM（SRAM），32个通用工作寄存器，8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC片，片内具有可编程看门狗定时器，一个外设串行端口（Serial Peripheral Interface，SPI），以及6个可以通过软件进行选择的省电模式，两个可编程的同步/异步串行收发模块（Universal Synchronous/Asynchronous  Receiver/Transmitter，USART）。 

所述第一电光转换模块F-11，用于将接收到的所述第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件103。 

图5为第一电光转换模块F-11的一种电路原理图，其中，第一电光转换模块由电容C₁、电阻R₁和HFBR-1414芯片组成，当R1为100Ω时，其传输距离可达500m。 

第一数据输入组件103，用于将接收的所述第一检测光信号转换成第一检测电信号，根据所述第一数据分析模块104发送的第一控制信号将任意一个第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块104。 

第一数据输入组件103中的具体内部结构如图3所示，包括：与所述第一监测组件个数相同的第一光电转换模块G和第一开关模块301，每一个第一光电转换模块G通过光纤与一个所述第一监测组件C相连，所有第一光电转换模块C与所述第一开关模块301相连，所述第一开关模块301与所述第一数据分析模块104相连。 

第一数据输入组件103中的第一光电转换模块G-11与第一监测组件C-11中的第一电光转换模块F-11相连，用于接收第一检测光信号。 

所述第一光电转换模块F，用于接收与自身连接的所述第一监测组件发送的第一光伏组件的第一检测光信号，将所述第一检测光信号转换成第一检测电信号。 

图6为第一光电转换模块的一种电路原理图，其中，第一光电转换模块由电容C₂、电阻R₂和HFBR-2412芯片组成，可实现信号的远距离传输。 

所述第一开关模块301，用于接收所述第一数据分析模块104发送的第一控制信号，根据所述第一控制信号将任意一个第一光电转换模块F转换后的第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块104。 

图7为第一开关模块的一种电路图，其中，第一开关模块由LPC922单片机和电子开关组成。以三路信号为例，当单片机接收到的第一控制信号为000时，控制A、B、C的状态为000，则电子开关的两个“0”端口导通，当控制A、B、C的状态为011时，电子开关的两个“3”端口导通， 当控制A、B、C的状态为111时电子开关的两个“7”端口导通。单片机控制电子开关的三路信号依次进行导通，实现三路信号依次与主机进行连接，从而实现主机循环对三路信号进行采集。对其他路信号的采集方法与上述方法类似，改变第一控制信号，使相应的电子开关的端口导通，采集信号。 

第一数据分析模块104，用于向所述第一数据输入组件103发送第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述第一数据输入组件输送任意一个第一光伏组件A的第一检测电信号，对获取的第一检测电信号进行分析，根据分析结果监测任意一个所述第一光伏组件A的工作状态。 

可以采用max232芯片将将第一检测电信号转换成232信号，便于第一数据分析模块进行识别分析。 

第一数据分析模块104对采集的第一光伏组件A-11的第一检测电信号进行分析，获得第一光伏组件A-11的电压值为U₁₁，电流值为I₁₁，计算得到的第一光伏组件A-11的功率为W₁₁＝U₁₁×I₁₁，若电压值小于12V时，说明该第一光伏组件A-11工作异常，若温度值超过80℃时，说明该第一光伏组件A-11温度异常，此时主界面提示温度过高，进行报警。 

第一数据处理模块201，用于接收所述第一数据分析模块104对所述第一检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第一数据输出组件202发送第二控制信号，所述第二控制信号用于控制任意一个或多个所述第一控制组件H。 

所述第一数据处理模块201与所述第一数据分析模块104和所述第一数据输出组件202分别相连。 

若第一数据分析模块发送的分析结果为第一光伏组件工作正常时，则第一数据处理模块发送的第二控制信号为：00；当第一光伏组件工作异常时，第一光伏组件的内阻增大，降低第一光伏组件的电压，发送第二控制信号为：01，此时第一光伏组件的内阻减小，第一光伏组件的电流增大，从而保证第一光伏组件的功率增大；当第一光伏组件的功率不再增大范围减小时，升高第一光伏组件的电压，发送第二控制信号为：10，循环调整，使第一光伏组件工作于最 大发电功率状态。所述第二控制信号包括所述第一光伏组件的编号。 

将所述第二控制信号发送到第一数据输出组件202。所述第一数据输出组件202通过光纤与每一个第一控制组件H相连。 

所述第一数据输出组件202，用于接收所述第一数据处理模块发送的第二控制信号，将所述第二控制信号转换成第二控制光信号通过光纤发送到所述第一控制组件H。 

优选的，第一数据输出组件202具体包括： 

与所述第一控制组件个数相同的第二电光转换模块和一个第二开关模块； 

或， 

一个第三电光转换模块。 

若第一数据输出组件包括与所述第一控制组件个数相同的第二电光转换模块和第二开关，则每一个第二电光转换模块与一个第一控制组件中的第二光电转换模块相连。所有第二电光转换模块与第二开关相连，第二开关与第一开关结构和功能相同。 

所述第二开关模块，用于接收所述第一数据处理模块发送的第四控制信号，所述第四控制信号用于将所述第二控制信号传输到任意一个第二电光转换模块。 

第一数据处理器发送第四控制信号，将第二控制信号传输到与第一控制组件中的第二光电转换模块，将第二控制信号转换成第二控制光信号发送到第一控制组件。 

其中，所述第二控制信号只包括对第一光伏组件的控制信号和对应的编号。 

若第一数据输出组件包括一个第三电光转换模块，则所述第三电光转换模块与所述第一数据处理模块相连，并且通过光纤与所有所述第一控制模块相连，用于将所述第二控制信号转换成第二控制光信号，将所述第二控制光信号发送到所有所述第一控制模块。 

其中，所述第二控制信号包含对所有第一光伏组件的第二控制信号和 对应的编号。 

与上述第一输出组件的组成相比，减少了使用电光转换模块的个数，不需要使用开关模块，也减少了布线的复杂程度，只增加了输出信号的内容，节约了成本。 

第一控制组件H，每一个第一控制组件H与一个第一光伏组件A和数据输出组件202相连，用于将接收到的所述第二控制光信号转换成第二控制电信号，并根据所述第二控制电信号获得第三控制信号，所述第三控制信号用于调节与自身连接的第一光伏组件的工作状态，以便使所述第一光伏组件工作于最大发电功率状态。 

第一控制组件H-11具体包括：第二光电转换模块I-11、第二控制器J-11和第一控制电路K-11。 

所述第二光电转换模块I-11通过光纤与所述第一数据输出组件202中的电光转换模块相连，所述第二控制器J-11与所述第二光电转换模块I-11和所述第一控制电路K-11分别相连，所述第一控制电路K-11与所述第一光伏组件A-11相连 

第二控制器J-11，与第一控制器E-11为同一个单片机，用于对接收到的第二控制信号进行分析，向所述第一控制电路发送所述第三控制信号。 

第二控制器J-11也可以与第一控制器E-11为不同的单片机，使用同一个单片机可以节约成本。 

图8为第一控制电路K-11的具体结构，通过单片机发送的第三控制信号改变“控制信号”的输出频率，从而改变整个电路中的占空比α，进而改变输出电压和电流，调节第一光伏组件直至最佳的工作状态，此时，第一光伏组件的发电功率最大。 

调节电压时，输出电压可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当0<α<1/2时为降压，电流增大；当1/2<α<1时为升压，电流减小。设输入电压为U，输入电流为I，输出电压为U＇，输出电流为I＇。 

则按照公式（1）计算输出电压： 

$U^{\&prime;}=\frac{\mathrm{\&alpha;}}{1-\mathrm{\&alpha;}}U---\left(1\right)$

按照公式（2）计算输出电流： 

$I^{\&prime;}=\frac{1-\mathrm{\&alpha;}}{\mathrm{\&alpha;}}I---\left(2\right)$

对第一光伏组件A-11的电压和电流不断进行循环调整，使其达到最佳的工作状态。 

其中，系统中的光纤与实际线路中的输电电缆为一条光电缆，监控信号和电能在同行一条线缆中进行传输，在光伏电站的施工时，只需要进行一次布线，减少了施工的工作量，节约了建设成本。 

智能光伏电站中其余的第一光伏组件A的监控系统各组成部件之间的连接关系与上述内容相同，这里不再进行赘述。 

实施例二与实施例一相比，所述一种智能光伏电站系统增加了控制部分，根据分析结果发送控制信号，用于对工作异常的第一光伏组件的电压和电流进行实时调节，以便使第一光伏组件工作于最大发电功率状态。 

实施例三 

本实施例中，多个第二监测组件串联后作为串联监测线路，多个所述串联监测线路并联，每一个所述串联监测线路中有一个第二监测组件通过光纤与所述第二数据输入组件相连，所述第二数据输入组件与所述第二数据分析模块相连。 

参考图9所示，本实用新型一种智能光伏电站监测系统的实施例3示意图，所述系统包括： 

多个第二光伏组件L（L-11至L-mn，其中，m、n为自然数）、与光伏组件个数相同的第二光伏接线盒M（M-11至M-mn），一个第二光伏一体机901和一个第二主机902，其中，每一个第二光伏接线盒M中包括一个第二监测组件N（N-11至N-mn）、每一个第二光伏一体机中包括一个第二数据输入组件903，所述第二主机902包括一个第二数据分析模块904， 每一个第二光伏组件L与一个第二监测组件N相连，多个第二监测组件N串联后作为串联监测线路，多个所述串联监测线路并联，每一个所述串联监测线路中有一个第二监测组件N通过光纤与所述第二数据输入组件903相连，所述第二数据输入组件903与所述第二数据分析模块904相连。 

如图9所示，第二光伏组件L、第二光伏组件接线盒M和第二监测组件N个数相同，n个第二监测组件串联，组成一个串联监测线路。在实际应用中，串联的第二监测组件应少于15个。 

所述第二光伏组件L（L-11至L-mn），用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能。 

所述串联监测线路中的第二监测组件N（N-11至N-mn）：用于采集与自身连接的第二光伏组件L中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第二检测电信号转换成第二检测光信号，沿所在串联监测线路，通过所在串联监测线路中的第二监控组件N的传输，将第二检测光信号发送给与所在串联监测线路中与所述第二数据输入组件903相连的第二监测组件N，由与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件N将所在串联监测线路中的所有第二光伏组件的第二检测光信号通过光纤发送到所述第二数据输入组件903。 

如图9所示，第一列串联监测线路中，第二监测组件N-11至N-n1串联，所有第二光伏组件的第二检测光信号沿着此串联监测线路，通过第二监测组件N-n1至N-11的传输，最终发送到第二监测组件N-11，第二监测组件N-11将第一列串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测光信号发送到第二数据输入组件903。其余各列串联监测线路中第二检测光信号的传输方式与第一列相同。 

第二检测光信号的传输不仅限于上述向上传输的方式，还有向下传输和向上向下传输结合的方式，信号传输的方式取决于与第二数据输入组件903相连的第二监测组件L的位置。 

每个第二光伏组件的工作信号对应于一个编号，编号方法与实施例1相同，此处不再赘述。此编号与所述第二光伏组件的位置编号相同，以此 来识别不同第二光伏组件的工作信号。 

所述第二数据输入组件903，用于将接收的第二检测光信号转换成第二检测电信号，根据所述第二数据分析模块904发送的第五控制信号将任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件L的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块904。 

第二数据输入组件903接收到第五控制信号后，将第五控制信号对应的第二检测电信号输送到第二数据分析模块904，每次输入一个串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测电信号。 

所述第二数据分析模块904，用于向所述第二数据输入组件903发送第五控制信号，所述第五控制信号用于使所述第二数据输入组件903输送任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号，对获取的第二检测电信号进行分析，根据分析结果监测所述任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的工作状态。 

第二数据分析模块904按照预先设定的顺序发送第五控制信号，每次获取一个串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测电信号进行分析，即可得到一个串联监测线路中所有第二光伏组件的工作状态。 

由上述内容可知，实施例3中，多个第二监测组件串联作为一个串联监测线路，第二数据分析模块每次可以获取一个串联监测线路中所有的第二光伏组件的第二检测电信号进行分析，得到多个第二光伏组件的工作状态，提高了监测的效率，使布线减少，节约成本。 

实施例四 

本实施例中结合附图对串联监测线路上的第二光伏组件的监测和控制过程进行详细说明，与实施例三相比，增加了实现控制功能的执行单元。图10为本实用新型一种3*3矩阵结构的智能光伏电站系统结构图，其中，每三个第二监测组件串联在一起，形成三条串联监测线路，三条串联监测线路再分别与光伏一体机相连。为了便于描述和理解，下面以其第一列串联监测线路的监控为例进行说明。 

第二光伏组件L（L-11至L-13）用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能。 

所述串联监测线路中的第二监测组件N（N-11至N-13）：用于采集与自身连接的第二光伏组件L-13中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第二检测电信号转换成第二检测光信号，沿所在串联监测线路，将第二检测光信号发送给第二监测组件N-12，与所在串联监测线路中与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件，由与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件将所在串联监测线路中的所有第二光伏组件的第二检测光信号通过光纤发送到所述第二数据输入组件。 

图11为第二监测组件N具体结构，包括第二检测模块O、第三控制器P、第三电光转换模块Q和第三光电转换模块R。 

第二检测模块O，用于采集与自身连接的所述第二光伏组件L中的工作信号，将所述工作信号发送到第三控制器P。 

所述第二检测模块包括： 

电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块； 

或， 

电压检测模块和电流检测模块。 

其中，电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块具体的电路与实施例二中所述的电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块内容相同，这里不再赘述。 

第二检测模块O-11，采集与自身连接的第二光伏组件L-11中的工作信号，将所述工作信号发送到第三控制器P-11，其余的第二检测模块工作方式相同，这里不再赘述。 

第三控制器P，用于接收所述第二检测模块O发送的工作信号和上一级第三光电转换模块R发送的上一级第二检测电信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号、对应的编号和上一级第二检测电信号作为当前级第二检测电信号发送到当前级第三电光转换模块Q。 

第三光电转换模块R，用于接收上一级第二检测光信号转换成上一级第二检测电信号，将上一级第二监测电信号发送到所述第三控制器P。 

第三电光转换模块Q，用于接收当前级第二检测电信号转换成当前级检测光信号，将当前级检测光信号发送到下一级第三光电转换模块，最后一级的第三电光转换模块将最后一级检测光信号发送到所述第二数据输入组件903。 

以第一列串联监测线路为例，第三控制器P-13，接收到第二检测模块O-13发送的第二光伏组件L-13的工作信号，对工作信号进行编号，将工作信号和对应的编号作为第二检测电信号X-13发送到第三电光转换模块Q-13，第三电光转换模块Q-13将第二检测电信号X-13转换成第二检测光信号X-13发送到第三光电转换模块R-12，第三光电转换模块R-12将第二检测光信号X-13转换成第二检测电信号X-13发送到第三控制器P-12，第三控制器P-12将第二检测模块O-12采集的第二光伏组件L-12的工作信号进行编号，将第二光伏组件L-12的工作信号、对应的编号和第二检测电信号X-13作为第二检测电信号X-12发送到第三电光转换模块Q-12，第三电光转换模块Q-12将第二检测电信号X-12转换成第二检测光信号X-12发送到第三光电转换模块R-11，第三光电转换模块R-11将第二检测光信号X-12转换成第二检测电信号X-12发送到第三控制器P-11，第三控制器P-11将第二检测模块O-11采集的第二光伏组件L-11的工作信号进行编号，将第二光伏组件L-11的工作信号、对应的编号和第二检测电信号X-12作为第二检测电信号X-11发送到第三电光转换模块Q-11，第三电光转换模块Q-11将第二检测电信号X-11转换成第二检测光信号X-11发送到第二数据输入组件903中的第四光电转换模块S-1。所述第二检测光信号X-11包含第一列串联监测线路中所有的第二光伏组件的工作信号和对应的编号。 

若串联监测线路中有更多的第二监测组件串联，则信号的传递与上述内容所述类似，其余串联监测线路的信号传递方式类似，这里不再赘述。 

其中，第三控制器与实施例二中所述的第一控制器的具体电路结构相同，第三电光转换模块与实施例二中所述的第一电光转换模块具体电路结 构相同，第三光电转换模块与实施例二中所述的第一光电转换模块具体的电路结构相同，这里不再赘述。 

第二数据输入组件903，用于将接收的第二检测光信号转换成第二检测电信号，根据所述第二数据分析模块发送的第五控制信号将任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块。 

图12为第二数据输入组件903具体结构，包括：与所述串联监测线路个数相同的第四光电转换模块S和第三开关模块1201。 

第四光电转换模块S，用于接收与自身相连的串联监测线路中的第二监测组件N发送的整个串联监测线路中所有的第二光伏组件L的第二检测光信号，将所述第二检测光信号转换成第二检测电信号。 

第四光电转换模块S-1与第三电光转换模块R-11相连，用于接收第一列串联监测线路中的第二监测组件N-11发送的第一列串联监测线路中所有的第二光伏组件L-11至L-13的第二检测光信号。 

类似，第四光电转换模块S-2与第三电光转换模块R-21相连；第四光电转换模块S-3与第三电光转换模块R-31相连。还可以有更多的第四光电转换模块S-m与更多的串联监测线路中的第三电管转换模块R-m1相连，用于接收m列串联监测线路中所有第二光伏组件L的第二检测光信号。 

其中，第四光电转换模块与实施例二中所述的第一光电转换模块具体的电路相同，这里不再赘述。 

第三开关模块1201，用于接收所述第二数据分析模块904发送的第六控制信号，根据所述第六控制信号将任意一个所述第四光电转换模块S转换后的串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块904。 

其中，第三开关模块与实施例二中所述的第一开关模块具体的电路相同，这里不再赘述。 

第二数据分析模块904，用于向所述第二数据输入组件发送第五控制信号，所述第五控制信号用于使所述第二数据输入组件输送任意一个所述 串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号，对获取的第二检测电信号进行分析，根据分析结果监测所述任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的工作状态。 

第二数据分析模块904对接收到的第二检测模块进行分析，可以得到串联监测线路上所有的第二光伏组件的工作状态。对第二检测电信号的分析过程与实施例二所述对第一检测电信号数据分析类似，这里不再赘述。 

第二数据分析模块904将分析结果发送到第二数据处理模块1001，第二数据处理模块1001根据分析结果发送第七控制信号。 

第二数据处理模块1001，用于接收所述第二数据分析模块904对所述第二检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第二数据输出组件1002发送第七控制信号，所述第七控制信号用于控制任意一个或任意多个所述串联监测线路中的所述第二控制组件T。 

所述第二数据处理模块1001与所述第二数据分析模块904和所述第二数据输出组件1002分别相连。 

所述第二数据处理模块1001根据所述第二分析模块904发送的分析结果发送不同的第七控制信号，具体实现方式与实施例二所述第一数据处理模块201根据第一数据分析模块104发送的分析结果发送不同的第二控制结果的实现方式相同，这里不再赘述。 

将所述第七控制信号发送到第二数据输出组件1002。所述第二日数据输出组件903通过光纤与一个第二监测组件N相连。 

第二数据输出组件1002，用于接收所述第二数据处理模块发送的第七控制信号，将所述第七控制信号转换成第七控制光信号通过光纤发送到串联监测线路中与所述第二输出组件相连的第二监测组件。 

第二数据输出组件1002具体包括： 

与所述串联监测线路个数相同的第四电光转换模块和第四开关模块； 

或， 

一个第五电光转换模块。 

若第二数据输出组件1002包括与所述串联监测线路个数相同的第四 电光转换模块和第四开关模块，则每一个第四电光转换模块与一个串联监测线路中的第二监测组件相连，所有第四电光转换模块与第四开关模块相连。第四开关模块与第一开关模块的具体电路结构和功能相同，这里不再赘述。 

所述第四开关模块，用于接收所述第二数据处理模块发送的第九控制信号，所述第九控制信号用于将所述第七控制信号输送到任意一个第四电光转换模块。 

以第一列串联监测线路为例，第二数据处理器1002发送第九控制信号，控制第二数据输出组件1002中的第四开关模块，第四开关模块将第七控制信号输送到与第一列串联监测线路相连的第四电光转换模块，第四电光转换模块将第七控制信号转换成第七控制光信号发送到第二监测组件N-13中的第三光电转换模块R-13。 

其中，所述第七控制信号只包括对第一列串联监测线路中的所有第二光伏组件L的控制信号和对应的编号，例如：11:01,12:00,13:00，表示位于第一列第一行的第二光伏组件需要降压，位于第一列第二行的第二光伏组件电压不变，位于第一列第三行的第二光伏组件电压不变。 

若第二数据输出组件1002包括一个第五电光转换模块，则所述第五电光转换模块与所述第二数据处理模块相连，并通过光纤与串联监测线路中的一个第二监测组件相连，用于将所述第七控制信号转换成第七控制光信号，将所述第七控制光信号发送到所有与自身相连的所述串联监测线路中的第二监测组件中的第三光电转换模块。 

以三串三列串联监测线路为例，第二数据输出组件1002将第七控制信号发送到第五电光转换模块，第五电光转换模块将第七控制信号转换成第七控制光信号发送到第二监测组件N-13第三光电转换模块R-13、N-23第三光电转换模块R-23和N-33第三光电转换模块R-33。 

其中，所述第七控制光信号包括对整个智能光伏电站中的全部九个第二光伏组件L的控制信号和对应的编号。例如：11:01,12:00,13:00,21:00,22:00,23:00,31:00,32:00,33:00。 

与上述第二输出组件的组成相比，减少了使用电光转换模块的个数，不需要使用开关模块，减少了布线的复杂程度，增加了输出信号包含的内容，节约成本。 

以第一列串联监测线路为例，第三光电转换模块R-13将接收到的第七控制光信号转换成第七控制电信号发送到第三控制器P-13，第三控制器根据第七控制信号的内容向第二控制组件T-13发送第八控制信号，控制第二光伏组件L-13的工作状态，使第二光伏组件的发电功率保持最大状态。 

第三控制器P-13将第七控制电信号发送到第三电光转换模块Q-13，第三电光转换模块Q-13将第七控制电信号转换成第七控制光信号，发送到第三光电转换模块R-12，第三光电转换模块R-12将第七控制光信号转换成第七控制电信号发送到第三控制器P-12，第三控制器P-12根据第七控制电信号向第二控制组件T-12发送第八控制信号控制第二光伏组件L-12的工作状态，第三控制器P-12将第七控制电信号发送到第三电光转换模块Q-12，第三电光转换模块Q-12将第七控制电信号转换成第七控制光信号发送到第三光电转换模块R-11，第三光电转换模块R-11将第七控制光信号转换成第七控制电信号发送到第三控制器P-11，第三控制器P-11根据第七控制信号向第二控制组件T-11发送第八控制信号控制第二光伏组件L-11的工作状态。 

其中，每一个第二控制组件中包含一个第二控制电路，第二控制电路与实施例二所述第一控制电路的具体结构相同，这里不再赘述。 

其余列的串联监测线路中的信号传递方式与第一列串联检测线路中的信号传递方式类似，这里不再赘述。 

系统中的光纤与实际线路中的输电电缆为一条光缆线，监控信号和电能在同一条光电缆中进行传输，在光伏电站施工时，只需要进行一次布线，建少施工的工作量，节约成本。 

本事实例与实施例三相比，所述一种智能光伏电站系统增加了控制部分，根据信号分析结果发送控制信号，所述控制信号用于调整一列或多列串联监测线路上的第二光伏组件的工作状态，与实施例一和实施例二所述 的第一种系统相比减少了光电转换模块和电光转换模块的个数，布线简单，节约了成本，减少了电能的消耗，增大了整个智能光伏电站的发电功率。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (18)

1.一种智能光伏电站监测系统，其特征在于，该系统包括：

多个第一光伏组件、与第一光伏组件个数相同的第一光伏组件接线盒、一个第一光伏一体机和一个第一主机，其中，每一个所述第一光伏组件接线盒中包括一个第一监测组件，所述第一光伏一体机中包括第一数据输入组件，所述第一主机中包括一个第一数据分析模块，每一个第一光伏组件与一个第一监测组件相连，每一个第一监测组件通过光纤与所述第一数据输入组件相连，所述第一数据输入组件与所述第一数据分析模块相连；

所述第一光伏组件用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能；

所述第一监测组件，用于采集与自身相连接的第一光伏组件中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件；

所述第一数据输入组件，用于将接收的所述第一检测光信号转换成第一检测电信号，根据所述第一数据分析模块发送的第一控制信号将任意一个第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块；

所述第一数据分析模块，用于向所述第一数据输入组件发送第一控制信号，所述第一控制信号用于使所述第一数据输入组件输送任意一个第一光伏组件的第一检测电信号，对获取的第一检测电信号进行分析，根据分析结果监测任意一个所述第一光伏组件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一监测组件具体包括:

第一检测模块、第一控制器和第一电光转换模块，所述第一检测模块与一个第一光伏组件相连，所述第一控制器与所述第一检测模块和所述第一电光转换模块分别相连，所述第一电光转换模块通过光纤与所述第一数据输入组件相连；

所述第一检测模块，用于采集与自身相连接的所述第一光伏组件中的工作信号，将所述工作信号发送到第一控制器；

所述第一控制器，用于接收所述第一检测模块发送的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第一检测电信号 发送到所述第一电光转换模块；

所述第一电光转换模块，用于将接收到的所述第一检测电信号转换成第一检测光信号发送到所述第一数据输入组件。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一检测模块包括：

电压检测模块和电流检测模块；

或，

电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一数据输入组件具体包括：

与所述第一监测组件个数相同的第一光电转换模块和一个第一开关模块，每一个第一光电转换模块通过光纤与一个所述第一监测组件相连，所有第一光电转换模块与所述第一开关模块相连，所述第一开关模块与所述第一数据分析模块相连；

所述第一光电转换模块，用于接收与自身连接的所述第一监测组件发送的第一光伏组件的第一检测光信号，将所述第一检测光信号转换成第一检测电信号；

所述第一开关模块，用于接收所述第一数据分析模块发送的第一控制信号，根据所述第一控制信号将任意一个第一光电转换模块转换后的第一光伏组件的第一检测电信号输送给所述第一数据分析模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一主机进一步包括：

第一数据处理模块，则所述第一光伏一体机进一步包括第一数据输出组件，每一个第一光伏组件接线盒中进一步包括一个第一控制组件，所述第一数据处理模块与所述第一数据分析模块和所述第一数据输出组件分别相连，所述第一数据输出组件通过光纤与每一个所述第一控制组件相连，所述第一控制组件与所述第一光伏组件相连；

所述第一数据处理模块，用于接收所述第一数据分析模块对所述第一检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第一数据输出组件发送 第二控制信号，所述第二控制信号用于控制任意一个或多个所述第一控制组件；

所述第一数据输出组件，用于接收所述第一数据处理模块发送的第二控制信号，将所述第二控制信号转换成第二控制光信号通过光纤发送到所述第一控制组件；

所述第一控制组件，用于将接收到的所述第二控制光信号转换成第二控制电信号，并根据所述第二控制电信号获得第三控制信号，所述第三控制信号用于调节与自身连接的第一光伏组件的工作状态，以便使所述第一光伏组件正常工作。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一数据输出组件具体包括：

与所述第一控制组件个数相同的第二电光转换模块和一个第二开关模块，所述第二开关模块与所述第一数据处理模块相连，每一个第二电光转换模块通过光纤与一个所述第一控制模块相连，所有第二电光转换模块与第二开关模块相连；

所述第二开关模块，用于接收所述第一数据处理模块发送的第四控制信号，所述第四控制信号用于将所述第二控制信号传输到任意一个第二电光转换模块；

所述第二电光转换模块，用于将第二控制信号转换成第二控制光信号，并将所述第二控制光信号发送到与自身相连的所述第一控制模块。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一数据输出组件具体包括：

一个第三电光转换模块，所述第三电光转换模块与所述第一数据处理模块相连，并且通过光纤与所有所述第一控制模块相连；

所述第三转换模块，用于将所述第二控制信号转换成第二控制光信号，将所述第二控制光信号发送到所有所述第一控制模块。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，每一个所述第一控制组件具体包括： 

第二光电转换模块、第二控制器和第一控制电路，每一个所述第二光电转换模块通过光纤与所述第一数据输出组件相连，所述第二控制器与所述第二光电转换模块和所述第一控制电路分别相连，所述第一控制电路与所述第一光伏组件相连；

所述第二光电转换模块，用于将接收到的所述第二控制光信号转换成第二控制电信号，将所述第二控制电信号发送到所述第二控制器；

所述第二控制器，用于对接收到的所述第二控制电信号进行分析，根据分析结果向所述第一控制电路发送所述第三控制信号；

所述第一控制电路，用于根据所述第三控制信号调节与自身连接的第一光伏组件的工作状态，以便使所述光伏组件正常工作。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统中用于传输检测光信号的光纤线与用于传输电力信号的电缆线布置在一条光电缆线中。

10.一种智能光伏电站监测系统，其特征在于，该系统包括：

多个第二光伏组件、与光伏组件个数相同的第二光伏组件接线盒，一个第二光伏一体机和一个第二主机，其中，每一个第二光伏组件接线盒中包括一个第二监测组件、第二光伏一体机中包括一个第二数据输入组件，所述第二主机包括一个第二数据分析模块，每一个第二光伏组件与一个第二监测组件相连，多个第二监测组件串联后作为串联监测线路，每一个所述串联监测线路中的任意一个第二监测组件通过光纤与所述第二数据输入组件相连，所述第二数据输入组件与所述第二数据分析模块相连；

所述第二光伏组件用于采集太阳能，并将采集的太阳能转化成电能；

所述串联监测线路中的第二监测组件：用于采集与自身连接的第二光伏组件中的工作信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号和对应的编号作为第二检测电信号转换成第二检测光信号，沿所在串联监测线路，通过所在串联监测线路中的第二监控组件的传输，将第二检测光信号发送给所在串联监测线路中与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件，由与所述第二数据输入组件相连的第二监测组件将所在串联监测线路中的所 有第二光伏组件的第二检测光信号通过光纤发送到所述第二数据输入组件；

所述第二数据输入组件，用于将接收的第二检测光信号转换成第二检测电信号，根据所述第二数据分析模块发送的第五控制信号将任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块；

所述第二数据分析模块，用于向所述第二数据输入组件发送第五控制信号，所述第五控制信号用于使所述第二数据输入组件输送任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的第二检测电信号，对获取的第二检测电信号进行分析，根据分析结果监测所述任意一个所述串联监测线路上的所有第二光伏组件的工作状态。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述串联监测线路中的第二监测组件具体包括：

第二检测模块、第三控制器、第三电光转换模块和第三光电转换模块，所述第二检测模块与一个第二光伏组件相连，所述第三控制器与所述第二检测模块、所述第三电光转换模块和第三光电转换模块分别相连，所述串联监测线路中，当前级第二监测组件中的第三电光转换模块与沿监测信号上传到所述第二数据输入组件方向的下一级第二监测组件中的第三光电转换模块相连，最后一级第二监测组件中的第三电光转换模块与所述第二数据输入组件相连；

所述第二检测模块，用于采集与自身连接的所述第二光伏组件中的工作信号，将所述工作信号发送到第三控制器；

所述第三控制器，用于接收所述第二检测模块发送的工作信号和上一级第三光电转换模块发送的上一级第二检测电信号，对所述工作信号进行编号，将所述工作信号、对应的编号和上一级第二检测电信号作为当前级第二检测电信号发送到当前级第三电光转换模块；

所述第三光电转换模块，用于接收上一级第二检测光信号转换成上一级第二检测电信号，将上一级第二监测电信号发送到所述第三控制器； 

所述第三电光转换模块，用于接收当前级第二检测电信号转换成当前级检测光信号，将当前级检测光信号发送到下一级第三电光转换模块，最后一级的第三电光转换模块将最后一级检测光信号发送到所述第二数据输入组件。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二检测模块包括：

电压检测模块和电流检测模块；

或，

电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二数据输入组件具体包括：

与所述串联监测线路个数相同的第四光电转换模块和一个第三开关模块，每一个第四光电转换模块与一个所述串联监测线路中的一个所述第二监测组件相连，所有第四光电转换模块与所述第三开关模块相连，所述第三开关模块与所述第二数据分析模块相连；

所述第四光电转换模块，用于接收与自身相连的串联监测线路中的第二监测组件发送的整个串联监测线路中所有的第二光伏组件的第二检测光信号，将所述第二检测光信号转换成第二检测电信号；

所述第三开关模块，用于接收所述第二数据分析模块发送的第六控制信号，根据所述第六控制信号将任意一个所述第四光电转换模块转换后的串联监测线路中所有第二光伏组件的第二检测电信号输送给所述第二数据分析模块。

14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二主机进一步包括：

第二数据处理模块，则所述第二光伏一体机进一步包括第二数据输出组件，每一个第二光伏组件接线盒中进一步包括一个第二控制组件，所述第二数据处理模块与所述第二数据分析模块和所述第二数据输出组件分别相连，所述第二数据输出组件通过光纤与所述串联监测线路中的一个第二 监测组件相连，所述第二控制组件与所述第二监测组件和所述第二光伏组件相连；

所述第二数据处理模块，用于接收所述第二数据分析模块对所述第二检测电信号的分析结果，根据所述分析结果向所述第二数据输出组件发送第七控制信号，所述第七控制信号用于控制任意一个或任意多个所述串联监测线路中的所述第二控制组件；

所述第二数据输出组件，用于接收所述第二数据处理模块发送的第七控制信号，将所述第七控制信号转换成第七控制光信号通过光纤发送到串联监测线路中与所述第二输出组件相连的第二监测组件；

与所述第二输出组件相连的第二监测组件，进一步用于将所接收所述第七控制光信号转换成第七控制电信号，根据所述第七控制点信号获得第八控制信号，所述第八控制信号用于控制所述第二控制组件调节与其连接的第二光伏组件的工作状态，以便使所述第二光伏组件正常工作，并将所述第七控制电信号转化成第七控制光信号，沿所述串联监测线路，传输至所在串联监测线路中的每一个第二监控组件；

所述第二控制组件，用于接收与自身相连的第二监测组件发送的第八控制信号，根据所述第八控制信号控制与自身相连的第二光伏组件的工作状态。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二数据输出组件具体包括：

与所述串联监测线路个数相同的第四电光转换模块和第四开关模块，所述第四开关模块与所述第二数据处理模块相连，每一个第四电光转换模块通过光纤与一个串联监测线路中一个第二监测组件相连，所有第四电光转换模块与所述第四开关模块相连；

所述第四开关模块，用于接收所述第二数据处理模块发送的第九控制信号，所述第九控制信号用于将所述第七控制信号输送到任意一个第四电光转换模块；

所述第四电光转换模块，用于将第七控制信号转换成第七控制光信号，并将所述第七控制光信号发送到与自身相连的串联监测线路中的第二监测组件。 

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二数据输出组件具体包括：

一个第五电光转换模块，所述第五电光转换模块与所述第二数据处理模块相连，并且通过光纤与所有所述串联监测线路中的一个第二监测组件相连；

所述第五电光转换模块，用于将所述第七控制信号转换成第七控制光信号，将所述第七控制光信号发送到所有与自身相连的所述串联监测线路中的第二监测组件。

17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，每一个所述第二控制组件具体包括：

第二控制电路，所述第二控制电路与所述第二监测组件和所述第二光伏组件分别相连，用于接收所述第八控制信号，根据所述第八控制信号控制与自身相连的第二光伏组件的工作状态。

18.根据权利要求10-16任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统中用于传输检测信号的光纤线与用于传输电力信号的电缆线布置在同一个光电缆线中。 

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