CN209844911U - 一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，标准光伏发电效率测试组件安装在待测光伏发电站；测试设备从机与标准光伏发电效率测试组件相连，在光伏发电站与逆变器直流侧之间连接直流变送器一和直流变送器二；在逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间连接交流变送器一和交流变送器二；测试设备主机用于通过从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态。能够快速了解发电站待测光伏发电板的发电能力，对光伏发电站发电效率进行系统性的评估。

Description

一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备。

背景技术

目前光伏市场庞大，而且光伏技术发展较为迅速，经常能够开发出质量更好和性能完善的光伏发电产品，光伏发电产品发电能力是判定光伏发电产品性能的其中一个重要指标，是决定光伏发电产品在实际发电站运用中能否得到认可的重要因素。目前通过对光伏发电产品发电能力的测试，可以获取到光伏发电产品发电效率。比如对光伏发电产品的功率测试、发电量测试等，可以获取到光伏发电产品的电性能数据，以供对发电效率的参考。

目前对光伏电站的数据测试通常是将光伏组件V-I测试仪直接与待测光伏电站的光伏板进行连接，至直接测量每个光伏板的数据，再根据测得的数据与该光伏板使用前的数据进行比对判断当前光伏板的发电效率。这样无法结合当前环境来判断待测光伏板的发电效率，容易造成不同光照环境，不同使用环境下，测试误差较大，无法得到真实的测试数据。

实用新型内容

为了弥补上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，包括：标准光伏发电效率测试组件，多个交流变送器，多个直流变送器，测试设备主机以及测试设备从机；

测试设备主机通过无线通信方式分别与测试设备从机，每个交流变送器，以及每个直流变送器通信连接；

标准光伏发电效率测试组件安装在待测光伏发电站，使标准光伏发电效率测试组件与光伏发电站的待测光伏发电组件保持相同光照条件及温度条件；

测试设备从机与标准光伏发电效率测试组件相连，在光伏发电站与逆变器直流侧之间连接直流变送器一和直流变送器二；在逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间连接交流变送器一和交流变送器二；

测试设备主机用于通过测试设备从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态。

优选地，直流变送器包括：直流侧电压电流采集模块，直流AD转换模块，直流单片机以及直流无线通信模块；

直流侧电压电流采集模块通过直流AD转换模块与直流单片机连接；

直流侧电压电流采集模块用于采集光伏发电站与逆变器直流侧之间的直流电压值和直流电流值；

直流AD转换模块用于将直流侧电压电流采集模块采集的直流电压值和直流电流值转换成数字量，并传输至直流单片机；直流单片机通过直流无线通信模块将直流电压值的数字量和直流电流值的数字量传输至测试设备主机。

优选地，交流变送器包括：交流侧电压电流采集模块，交流AD转换模块，交流单片机以及交流无线通信模块；

交流侧电压电流采集模块通过交流AD转换模块与交流单片机连接；

交流侧电压电流采集模块用于采集逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间的交流电压值和交流电流值；

交流AD转换模块用于将交流侧电压电流采集模块采集的交流电压值和交流电流值转换成数字量，并传输至交流单片机；交流单片机通过交流无线通信模块将交流电压值的数字量和交流电流值的数字量传输至测试设备主机。

优选地，直流侧电压电流采集模块包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，保险丝F1，保险丝F2；

电阻R1第一端，电阻R2第一端，电容C1第一端，直流侧电压电流采集模块负极输入端分别接地；

电阻R1第二端，电阻R3第一端以及保险丝F1第一端共同连接；保险丝F1第二端接直流侧电压电流采集模块输出端一；

电阻R2第二端，保险丝F2第一端，电阻R4第一端共同连接；保险丝F2第二端接直流侧电压电流采集模块输出端二；

电阻R3第二端，电阻R5第一端，直流侧电压电流采集模块3正极输入端共同连接；

电阻R5第二端，电阻R4第二端，电容C1第二端共同连接；

电阻R3和电阻R4起到了分压作用；电阻R1，电阻R2，电容C1起到了滤波作用。

优选地，测试设备主机包括：主机单片机STM32、主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块；

主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块分别与主机单片机STM32连接，主机单片机STM32通过主机无线通信模块从测试设备从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态；还将数据储存至主机数据存储器，通过主机显示模块显示数据信息，通过操作键盘获取输入指令。

优选地，测试设备从机还包括：从机数据通信模块，从机单片机STM32，从机储存模块以及从机连接端子；

从机数据通信模块，从机储存模块以及从机连接端子分别与从机单片机STM32连接；

从机单片机STM32通过从机连接端子及连接线缆与标准光伏发电效率测试组件相连，获取标准光伏发电效率测试组件数据信息；

从机单片机STM32通过从机数据通信模块与测试设备主机通信连接；

从机单片机STM32通过从机储存模块储存从机数据信息。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型对安装运行几年电站后的电站可以实现对实际发电数据进行比对测试，得出基于在实际安装环境内实际发电数据。在测试前预先配置标准光伏发电效率测试组件，将标准光伏发电效率测试组件安装到测试环境中，使标准光伏发电效率测试组件与被测的光伏电站组件具有相同的使用环境，同时同步做测试，实现了做综合的评价测试。

标准光伏发电效率测试组件与被测待测光伏发电板在同一使用环境，同时同步进行工作，可以实时获取到测试数据，可以基于使用需要得到相应的测试数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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为户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备示意图。

图2为户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备实施例示意图。

图3为直流侧电压电流采集模块电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，如图1至3所示，包括：标准光伏发电效率测试组件1，多个交流变送器，多个直流变送器，测试设备主机8以及测试设备从机5；

标准光伏发电效率测试组件1与光伏发电站2连接；光伏发电站2配置有逆变器3和光伏电站配置装置4。

测试设备主机8通过无线通信方式分别与测试设备从机5，每个交流变送器7，以及每个直流变送器6通信连接；

标准光伏发电效率测试组件1安装在待测光伏发电站2，使标准光伏发电效率测试组件1与光伏发电站2的待测光伏发电组件保持相同光照条件及温度条件；

测试设备从机5与标准光伏发电效率测试组件1相连，在光伏发电站2与逆变器3直流侧之间连接直流变送器一6和直流变送器二9；在逆变器3交流侧与光伏电站配电装置4之间连接交流变送器一7和交流变送器二11；

测试设备主机8用于通过从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器、直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，自动计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态。

本实用新型对于光伏市场的规范具有历史性的推动作用及导向作用，开创并建立了新的方法使得光伏组件质量达到量化的可视化效果。使行业有章可循有理可依。经过测试，可以给客户提供电站发电能力的参考数据，有利于清洁能源的发展。从电能利用效率上提高太阳能利用率，加快光伏发电的推广。

本实用新型中，测试设备主机包括：主机单片机STM32、主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块；

主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块分别与主机单片机STM32连接，主机单片机STM32通过主机无线通信模块从测试设备从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态；还将数据储存至主机数据存储器，通过主机显示模块显示数据信息，通过操作键盘获取输入指令。

测试设备从机还包括：从机数据通信模块，从机单片机STM32，从机储存模块以及从机连接端子；

从机数据通信模块，从机储存模块以及从机连接端子分别与从机单片机STM32连接；

从机单片机STM32通过从机连接端子及连接线缆与标准光伏发电效率测试组件相连，获取标准光伏发电效率测试组件数据信息；

从机单片机STM32通过从机数据通信模块与测试设备主机通信连接；

从机单片机STM32通过从机储存模块储存从机数据信息。

标准光伏发电效率测试组件与被测待测光伏发电板在同一使用环境，同时同步进行工作，可以实时获取到测试数据，可以基于使用需要得到相应的测试数据。

本实用新型能够快速了解与发电站待测光伏发电板的发电能力，对光伏发电站发电效率进行系统性的评估。

本实用新型中光伏发电效率数据信息可以包括：发电功率、发电量等数据，实现对发电站以及光伏发电板发电能力的测试。

本实用新型设备可以实现对新安装电站的光伏发电组件基于标定发电数据与实际发电数据进行比对测试，得出基于在实际安装环境内电站的实际发电数据及实际标定功率。

对安装运行几年电站后的电站可以实现对实际发电数据进行比对测试，得出基于在实际安装环境内实际发电数据。在测试前预先配置标准光伏发电效率测试组件，将标准光伏发电效率测试组件安装到测试环境中，使标准光伏发电效率测试组件与待测的光伏电站组件具有相同的使用环境，同时同步做测试，实现了做综合的评价测试。

本实用新型中，直流变送器包括：直流侧电压电流采集模块24，直流AD转换模块23，直流单片机22以及直流无线通信模块21；

直流侧电压电流采集模块24通过直流AD转换模块23与直流单片机22连接；

直流侧电压电流采集模块24用于采集光伏发电站与逆变器直流侧之间的直流电压值和直流电流值；

直流AD转换模块23用于将直流侧电压电流采集模块采集的直流电压值和直流电流值转换成数字量，并传输至直流单片机22；直流单片机22通过直流无线通信模块21将直流电压值的数字量和直流电流值的数字量传输至测试设备主机8。

直流侧电压电流采集模块24对测量光伏电站输出的直流电的电压电流，进行变压，把大电压、大电流变为小电压、小电流并通过直流AD转换模块23传输给直流单片机22，通过直流单片机22通过直流无线通信模块21发送至测试设备主机8。直流无线通信模块21可以采用433M无线模块发送给测试设备主机8。直流电采集是利用电阻分压计算原理。

本实用新型中，交流变送器包括：交流侧电压电流采集模块34，交流AD转换模块33，交流单片机32以及交流无线通信模块31；

交流侧电压电流采集模块34通过交流AD转换模块33与交流单片机32连接；

交流侧电压电流采集模块34用于采集逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间的交流电压值和交流电流值；

交流AD转换模块33用于将交流侧电压电流采集模块采集的交流电压值和交流电流值转换成数字量，并传输至交流单片机32；交流单片机32通过交流无线通信模块31将交流电压值的数字量和交流电流值的数字量传输至测试设备主机8。

交流侧电压电流采集模块34把大电压、大电流变为小电压、小电流并通过交流AD转换模块33传输至交流单片机32。交流单片机32通过交流无线通信模块31发送至测试设备主机8。

交流和直流的区别在于：一般电站内的逆变器输出的交流电大多为三相电，需要分别测量三相电压电流，交流电采集是利用互感器来实现，分别使用电流互感器和电压互感器。

单片机可以采用STM32F103RCT6。

本实用新型中，直流侧电压电流采集模块包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，保险丝F1，保险丝F2；

电阻R1第一端，电阻R2第一端，电容C1第一端，直流侧电压电流采集模块负极输入端分别接地；

电阻R1第二端，电阻R3第一端以及保险丝F1第一端共同连接；保险丝F1第二端接直流侧电压电流采集模块输出端一；

电阻R2第二端，保险丝F2第一端，电阻R4第一端共同连接；保险丝F2第二端接直流侧电压电流采集模块输出端二；

电阻R3第二端，电阻R5第一端，直流侧电压电流采集模块3正极输入端共同连接；

电阻R5第二端，电阻R4第二端，电容C1第二端共同连接；

电阻R3和电阻R4起到了分压作用；电阻R1，电阻R2，电容C1起到了滤波作用。

测试设备可以具备硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。

如果在硬件中实现，本实用新型涉及一种装置，例如可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。

Claims (6)

1.一种户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，包括：标准光伏发电效率测试组件，多个交流变送器，多个直流变送器，测试设备主机以及测试设备从机；

测试设备主机通过无线通信方式分别与测试设备从机，每个交流变送器，以及每个直流变送器通信连接；

标准光伏发电效率测试组件安装在待测光伏发电站，使标准光伏发电效率测试组件与光伏发电站的待测光伏发电组件保持相同光照条件及温度条件；

测试设备从机与标准光伏发电效率测试组件相连，在光伏发电站与逆变器直流侧之间连接直流变送器一和直流变送器二；在逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间连接交流变送器一和交流变送器二；

测试设备主机用于通过测试设备从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态。

2.根据权利要求1所述的户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，

直流变送器包括：直流侧电压电流采集模块，直流AD转换模块，直流单片机以及直流无线通信模块；

直流侧电压电流采集模块通过直流AD转换模块与直流单片机连接；

直流侧电压电流采集模块用于采集光伏发电站与逆变器直流侧之间的直流电压值和直流电流值；

直流AD转换模块用于将直流侧电压电流采集模块采集的直流电压值和直流电流值转换成数字量，并传输至直流单片机；直流单片机通过直流无线通信模块将直流电压值的数字量和直流电流值的数字量传输至测试设备主机。

3.根据权利要求1所述的户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，

交流变送器包括：交流侧电压电流采集模块，交流AD转换模块，交流单片机以及交流无线通信模块；

交流侧电压电流采集模块通过交流AD转换模块与交流单片机连接；

交流侧电压电流采集模块用于采集逆变器交流侧与光伏电站配电装置之间的交流电压值和交流电流值；

交流AD转换模块用于将交流侧电压电流采集模块采集的交流电压值和交流电流值转换成数字量，并传输至交流单片机；交流单片机通过交流无线通信模块将交流电压值的数字量和交流电流值的数字量传输至测试设备主机。

4.根据权利要求2所述的户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，

直流侧电压电流采集模块包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，保险丝F1，保险丝F2；

电阻R1第一端，电阻R2第一端，电容C1第一端，直流侧电压电流采集模块负极输入端分别接地；

电阻R1第二端，电阻R3第一端以及保险丝F1第一端共同连接；保险丝F1第二端接直流侧电压电流采集模块输出端一；

电阻R2第二端，保险丝F2第一端，电阻R4第一端共同连接；保险丝F2第二端接直流侧电压电流采集模块输出端二；

电阻R3第二端，电阻R5第一端，直流侧电压电流采集模块3正极输入端共同连接；

电阻R5第二端，电阻R4第二端，电容C1第二端共同连接；

电阻R3和电阻R4起到了分压作用；电阻R1，电阻R2，电容C1起到了滤波作用。

5.根据权利要求1所述的户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，

测试设备主机包括：主机单片机STM32、主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块；

主机无线通信模块、主机数据存储器、操作键盘以及主机显示模块分别与主机单片机STM32连接，主机单片机STM32通过主机无线通信模块从测试设备从机获取标准光伏发电效率测试组件测试数据参数；还通过交流变送器以及直流变送器获取光伏发电站直流侧端口及交流侧端口的数据信息，计算得出电站数据参数，分析光伏发电站的当前状态；还将数据储存至主机数据存储器，通过主机显示模块显示数据信息，通过操作键盘获取输入指令。

6.根据权利要求1所述的户外高精度光伏电站检测及标定的测试设备，其特征在于，

测试设备从机还包括：从机数据通信模块，从机单片机STM32，从机储存模块以及从机连接端子；

从机数据通信模块，从机储存模块以及从机连接端子分别与从机单片机STM32连接；

从机单片机STM32通过从机连接端子及连接线缆与标准光伏发电效率测试组件相连，获取标准光伏发电效率测试组件数据信息；

从机单片机STM32通过从机数据通信模块与测试设备主机通信连接；

从机单片机STM32通过从机储存模块储存从机数据信息。