[发明专利]用于汇流箱的汇流检测方法及系统、太阳能电站

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，具体涉及一种用于汇流箱的汇流检测方法及系统，以及一种太阳能电站。

背景技术

随着能源的日益短缺，可再生绿色能源的开发利用越来越受到人们的关注，尤以太阳能的利用特别受到世人的青睐。太阳能作为清洁、安全、可持续并且可靠的能源，太阳能光伏系统正在迅速扩大其在能源和产业技术开发方面的应用。近年来，作为太阳能转换媒介的光伏电池和大面积光伏模块器件的开发和应用引起了普遍关注。以单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜等为代表的太阳能电池板在商业和住宅建筑物等设施中的广泛应用显示出巨大的潜力，如薄膜太阳能光伏模板能够替换一些建筑构件，例如建筑物墙面、窗户等。

太阳能光伏系统发电情况直接影响企业的经济效益，如光伏系统工作过程中出现故障会大大降低光伏系统发电能力，影响企业经济利益。在实际应用中对于不同的项目，光伏阵列的排布不同，这就给光伏阵列的实时监测及故障诊断带来了一定困难，而太阳能电池组串是否正常工作将直接影响到太阳能电站的安全及总发电量，因此对每个太阳能电池组串的实时电流监测及其故障诊断就尤为必要。

目前，行业中的太阳能电池板种类繁多，组件参数方面相差很大，针对不同设计方案，也会采用不同形式的逆变器，且依据项目特性会有特有的光伏阵列排布。鉴于这些原因，光伏阵列的组成方式多种多样，造成光伏阵列中各太阳能电池组串工作特性相差很大，因此很难单一的依据组件特性或者排布方式给太阳能电池组串工作状态划定确定数值范围。现有技术中针对光伏系统的诊断只是针对一级汇流，并不能针对单独输入端进行诊断，对于光伏太阳能电池组串的工作状态并没有好的解决方案。现有汇流检测的方法有：

1、电流均值判断法

利用电流值的平均值是否发生突变来判断是否发生故障，如果＜预定值，则认为正常，否则说明发生突变为异常，其中I_n为汇流箱的输入端n的电流值，a为汇流箱的输入端个数，即I_ave取的是本汇流箱的输入端电流值的和除以本汇流箱的输入端数，而并未考虑每个输入端所连接的上一级汇流箱或者太阳能电池组串的数量不同，造成判断结果不准确。例如对于某三级汇流箱，既存在直接连接太阳能电池组串的输入端、也存在连接二级汇流箱的输入端，而二级汇流箱也既存在直接连接太阳能电池组串的输入端，也存在连接一级汇流箱的输入端时，在利用上述电流均值判断法进行判断时，对于三级汇流箱的各输入端电流取均值进行判断显然会严重偏离实际工作情况，因为三级汇流箱的连接二级汇流箱的输入端的电流值应远远大于直接连接太阳能电池组串的输入端的电流值，取均值后很容易造成故障误报。而且，现有技术中在计算时一般将汇流箱所有输入端均纳入计算，而不考虑未使用的输入端(空置输入端)，这会进一步加大判断结果与实际情况的偏差。

2、熔丝告警法

当所监控的电流回路电流值为零时，则产生“熔丝告警”，其中该零漂值可被设置。

此种方法缺陷在于：对于每日早晚的时分，受光照或阴影影响，极有可能某些太阳能电池组串依旧发电只是太阳能电池组串电流较小，而某些组件已不发电。根据诊断规则，对不发电的太阳能电池组串将会产生熔丝告警，警告不发电的太阳能电池组串出现了异常，而实际上这种现象是正常的，不发电的组件也仍处于正常工作状态。

可见，现有的这种熔丝告警判断逻辑将会引入每日误报。

3、电流低值越限法

目前电流低值越限方法是将某一级汇流箱中所有输入端的实际输入电流in平均值乘以一个大于0小于1的安全系数(一般取50％)作为低限值Imin进行判断。当某一输入端的电流输出告警信号，其中，n为实际接入该级汇流箱的支路数。