[发明专利]一种光伏阵列的故障检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种光伏阵列的故障检测方法及系统，该方法包括：每天定时、间隔预设周期地采集与光伏阵列引起故障情况相关的特征数据；所述相关的特征数据包括：光伏组件的电压、电流以及太阳能电池组件的温度、位置信息和所属光伏组件编号；将所述相关的特征数据通过无线方式上传到监测中心服务器；所述监测中心服务器对所述相关的特征数据进行分析计算，检测对应的光伏组件和/或太阳能电池组件是否处于故障状态；针对监测到的光伏故障组件开展应急处置工作。该方法可及时发现和分析处理故障，确定发生故障的位置，便于及时处理；防止引起重大事故。

技术领域

本发明涉及故障监测技术领域，特别涉及一种光伏阵列的故障检测方法及系统。

背景技术

随着全球经济的快速发展导致人们对于各种形式的能源需求越来越大，太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位，如今太阳能光伏电站是国内外都在重点发展的绿色能源装备，可以有效解决日益突出的环境问题和矿物燃料发电相关的气候变化风险。

然而光伏电站的优化、改善和运行成本等问题严重制约了光伏发电的发展。其中光伏阵列作为光伏电站的核心部件，成本可占整个光伏电站的大部分建设成本，是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，占地面积大、分布广泛，容易出现光伏电池组件破裂、线路老化、热斑现象等故障，其中任意一个关键部位的故障，都会使光伏组件输出功率下降，加速组件损坏，甚至出现严重的事故，引起火灾以及较长时间的停机等，对光伏发电的稳定安全运行造成巨大影响，从而降低电站的发电收益。

现有技术中，在光伏组件中的一些电池片中并联二极管，如果任意一片电池片故障，二极管可以将这些电池片都短路来避免热斑效应，降低损失，但电站的维护人员无法确定故障位置。

针对现有技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案，因此需要一种对光伏阵列的故障监测系统，可以及时发现和分析处理故障，确定发生故障的位置，有利于光伏电站维护人员针对性的及时开展工作，实现光伏电站的稳定、可靠、经济运行，对促进光伏电站的规模化发展，具有极其重要的意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种光伏阵列的故障检测方法及系统，可以及时发现和分析处理故障，确定发生故障的位置，及时通知维护人员和做一些自动化操作。

第一方面，本发明实施例提供一种光伏阵列的故障检测方法，包括以下步骤：

S1、每天定时、间隔预设周期地采集与光伏阵列引起故障情况相关的特征数据；所述相关的特征数据包括：光伏组件的电压、电流以及太阳能电池组件的温度、位置信息和所属光伏组件编号；

S2、将所述相关的特征数据通过无线方式上传到监测中心服务器；

S3、所述监测中心服务器对所述相关的特征数据进行分析计算，检测对应的光伏组件和/或太阳能电池组件是否处于故障状态；

S4、针对监测到的光伏故障组件开展应急处置工作。

在一个实施例中，所述步骤S3中包括：

S31、计算每次获取光伏组件i的发电量Ei：

Ei＝H_A*S*K1*K2

式中，H_A表示倾斜面太阳能总辐照量，单位为kW·h/m²；S表示每个光伏组件面积，单位为m²；K1表示每个光伏组件转换效率；K2表示光伏阵列综合效率；其中H_A*S由采集到的光伏组件的电压U*电流I来替代；

S32、计算当天已经记录的正常的光伏组件i每次的发电量平均值EAVG_i；