[发明专利]一种光伏电站优化系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型光伏电站的运维管理系统。

背景技术

能源短缺和环境污染的问题日趋严重，而太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，越来越受到人们的重视，其中光伏发电最受瞩目。因此为了提高电站运维效率，提高电站发电量，光伏电站监控是必不可少的一部分。传统光伏电站监控就是将光伏电站的逆变器、汇流箱、辐照仪、气象仪、电表等设备通过数据线连接起来，通过数据线连接到电脑或互联网；不能实现对单个组件的的实时监控，组件损坏不能及时发现。更换。

由于光伏电站占地面积大，传统监控方案中采用数据线连接方式存在以下问题：布线繁琐，施工难度大；扩展性较弱，新增加监控复杂；维护成本高；监控覆盖面窄不能覆盖到单个组件。本发明能很好的解决以上问题，对组件进行实时监控，故障实时报警，精确定位；云服务系统对组件I-V特性进行分析，提供光伏电站优化排列方案，提高发电量。

发明内容

本发明的目的是设计一套智能高效的光伏电站优化系统，成本低，可靠性高，运营简单，维护方便，以降低人力运维成本、提高光伏电站的发电量。

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征是其包括：

多个电压采集器1，电压采集器安装在光伏组件上，采集电池组件电压、温度，并具备无线信号接收发送功能；

多个电流采集器2，每个电池组串安装一个电流采集器2，采集该组串的电流，并与该组串电池组件上的所述电压采集器1通过无线方式通讯，接收电压采集器1传来的数据，同时将该串电池组件数据通过无线方式上传至中继器3；

多个中继器3，该中继器3与电流采集器2进行无线通讯，并将数据上传及下发；

一个或多个数据集中器4，与上述中继器3进行通讯，并与监控客户端5通讯，将中继器3数据传入监控客户端5，并将监控客户端5指令传送至中继器3；

一个由计算机和监控软件组成的监控客户端5，与上述数据集中器4连接，用于实时监控电池组件的运行情况；

一组由计算机或服务器组成的云服务器6，与上述监控客户端5通过网络连接，用于存储光伏电站电池组件数据、运行光伏电站优化排序程序；

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征还在于：所述的电压采集器1包含一个MCU控制器，用于采集电池组件的电压及温度数据，并与电流采集器2通过无线方式通讯。

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征在于：所述的电流采集器2包含MCU控制器、一个连接电压采集器1的无线收发器A、一个连接中继器3的无线收发器B，所述MCU控制器协调控制无线收发器A和无线收发器B的工作，与电压采集器1及中继器3进行通讯。

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征在于：电压采集器1与电流采集器2通讯为短距离无线通讯，为低功耗的2.4GHz通讯或433MHz通讯。

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征在于：所述的中继器3进一步包括MCU控制模块、无线数据接收模块、无线数据转发模块。

本发明所设计的一种新型光伏电站优化系统，其特征在于：所述数据集中器4通过串行通讯接口与局域网络连接，实现数据传输。

本发明所设计的一种光伏电站优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

将每个光伏组件光照强度、温度、电压、电流存储在服务器中；

按所述每个光伏组件的数据，按照光照强度从低到高分成n个等级，每个等级光照强度下，再按照温度从低到高分为m个等级，在每个光照强度等级及温度等级下，生成组件电压、电流的I-V曲线，每个组件n＊m个I-V曲线；

根据上述I-V曲线，在光照强度n_i勒克斯，温度m_j摄氏度下，将全部光伏组件MPPT点的电流从小到大分成K个等级，将每个电流等级的组件分成N列、每列共M个；

在N＊K列组件中，将每列中的M个电池组件的MPPT电压相加，得到N＊K个总电压值；

将N＊K个电压值按从小到大分成W级，根据电站光伏矩阵的大小，从电压等级相同的组件选出相应的电池组件列，从而组成优化后的一个光伏发电矩阵。

附图说明

图1是新型光伏电站优化系统结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，详细介绍本发明优化系统实施及工作过程。

如图1所示，新型光伏电站优化系统结构图，总共包括六大部分，电压采集器1、电流采集器2、中继器3、数据集中器4、监控客户端5、云服务器6。