[发明专利]光伏电站汇流箱的检测系统和方法

说明书

本发明公开一种光伏电站汇流箱的检测系统，系统由电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、信号处理通信主控模块、Modbus/TCP网关组成。针对汇流箱的恶劣工作环境，采用磁隔离和电磁屏蔽技术采集/输出汇流箱运行参数，提高了采集数据的精度和可靠性；设计Modbus和TCP双层网络传输数据，提升了远程数据传输的稳定性和可靠性，而且具有良好的TCO。深度挖掘汇流箱运行参数隐涵的光伏阵列状态，根据汇流箱组串电流的绝/相对离散率判断光伏阵列状态，有助于光伏电站运维品质、发电量和经济效益更上一层楼。

技术领域

本发明涉及光伏电站的技术范畴；特别是指面向汇流箱，采用磁隔离和电磁屏蔽技术采集/输出汇流箱的运行参数，借助Modbus和TCP双层网络传输数据，根据汇流箱组串电流的绝/相对离散率、判断光伏阵列状态的检测系统和方法。

背景技术

2017年1月5日，国家能源局发布能源发展规划(以下简称规划)。规划制定的约束性指标：“到2020年把能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内”，“规划时期非化石能源消费比重提高到15％以上”，“2020年，太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上”。能源作为经济增长的投入要素隶属支撑社会发展的三大支柱(能源、材料和信息)，同时全球气候变暖、生态环境恶化的温室气体主角非化石能源莫属。依据我国能源贮备结构，无论增加国内化石能源供应还是利用国外资源，都面临巨大压力。需求的快速增长对能源资源的可供量、环境承担能力，以及国家能源安全均提出了严峻的挑战。

2004年11月，广东省南澳光伏电站投产，开启我国光伏电站建设序曲。2008年，国内大批厂家涌入光伏行业，光伏企业一举破百；2011年，三年5倍跃上500家；2015年，却后余生的光伏企业退缩回2008年的100家。2011年10月19日，美国光伏巨头solarworld对中国发起反倾销诉讼。2012年，欧美发起光伏“双反”，11家在美上市公司负债总额近1500亿，过半企业停产或半停产。光伏全产业链的上、中、下游分别是硅材料提纯、太阳能电池生产与组件封装、光伏终端应用；从技术含量和附加值大小的视角考量，依次是上、下、中游；中游门槛低，竞争激烈，附加值小，恰是国内企业的栖身之地；一句话，全行业缺乏核心技术支撑。80％原材料进口，97％光伏电池组件出口。

2013年，光伏企业重新发展。首先，产业链向高附加值的上、下游延拓，掌握核心技术；标志性成果，太阳能电池效率的持续提升，组件报价的不断下降：2009年20￥/WP、2012年10￥/WP、2013年9￥/WP、2015年8.2￥/WP、2020年7.2￥/WP。其次，开发国内的光伏发电市场；代表性成果，近5年的中国光伏装机容量：2011年2.9GW、2012年6.1GW、2013年9.3GW、2014年12.8GW、2015年16.6GW；2013年，我国位列全球第一大光伏装机市场；规划期间，新增15～20GW/年的装机容量。光伏发电量的增加带动补贴资金的增长，产业发展的可持续性再遇不确定性挑战：2012年是境外挑战，今天是国内挑战。参照调价机制，建立光伏发电年均下调0.03￥/kwh收支模型，规划期间需补贴资金6000亿；电价附加费征4300亿，缺口1700亿；动议：增附加费、填资金缺口，但反对者不在少数。尤其正值经济下行，企业转型升级之机。现有技术条件下，电池组件成本的下降空间有限。光伏电站筹建流程几经优化相当完备，压减建站投资的空间亦不大。2030年，补贴取消光伏竞价上网；综观光伏全产业链，可行的有效突破点是光伏电站运维品质的提升。