[发明专利]一种光伏组件参数在线监测及故障诊断系统

说明书

本发明公开了一种光伏组件参数在线监测及故障诊断系统，通过借助PMU管理子系统、光伏组串PCMS管理子系统和PAMS管理子系统对组件实现监测光伏组件的实时输出电流与电压，获得光伏组件的实时功率输出，光伏组件温度的监测可以预防由于组件过热引起的功率损失，掌握光伏组件的实际的发电量，同时，借助测量光伏组件的参数(光伏组件的开路电压U_oc、短路电流I_sc、最大功率点电压U_m和最大功率点电流I_m4个参数)，实现对光伏组件短路、异常老化故障的诊断，解决了以往方式带来的通信效率性能差，人工巡检维护成本高，无法同时进行组件参数监测和故障诊断的弊端。

技术领域

本发明涉及光伏组件发电监测及故障诊断设备领域，尤其涉及一种光伏组件参数在线监测及故障诊断系统。

背景技术

能源是人类赖以生存的基础，随着光伏发电技术的越发成熟，在国家政策对光伏产业的大力支持下，光伏发电的应用越来越普及。光伏组件是光伏电站发电最重要的部件之一，其运行状态的监控及维护决定了整个光伏发电系统的发电量和可靠性。在实际工程运行中，如不对光伏组件进行有效的监测，及时发现和解除故障光伏组件，将会严重影响光伏电站的运行效率和经济效益。如何保障光伏电站高效率、低成本运营已成为亟待解决的问题。同时对光伏组件的安全和功能的思考也逐渐引起行业的关注和研究热点。

目前，对光伏电站的监控系统都集中在阵列、逆变器和系统级，较少涉及对光伏组件的监控系统，现有监测通信系统结构无法满足对大型光伏电站组件参数在线监测。同时，大部分光伏电站都采用人工巡检维护，逐块检测光伏组件电气参数来判断是否正常。但是光伏组件多安装在高处或野外恶劣环境中，工作电压达到上百伏，人工维护既费时又危险。因此，建立在线运行状态监测及故障诊断系统是亟需解决的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏组件参数在线监测及故障诊断系统，旨在解决现有技术中的监测管理系统对光伏组件进行监测诊断过程中通信效率性能差，人工巡检维护成本高，无法同时进行组件参数监测和故障诊断的弊端的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种光伏组件参数在线监测及故障诊断系统，包括负责采集光伏组件电流、温度和电压参数，并将其监测数据上传的光伏组件参数在线监测及故障诊断子系统，光伏组件状态发生异常而告警的光伏组件串及光伏方阵参数在线监测及故障诊断子系统，光伏组串和升压站监控设备；

所述光伏组串与所述光伏组件参数在线监测及故障诊断子系统电性连接，所述光伏组件参数在线监测及故障诊断子系统通过Rs-485协议与所述光伏组件串及光伏方阵参数在线监测及故障诊断子系统通信连接，所述光伏组件串及光伏方阵参数在线监测及故障诊断子系统与所述升压站监控设备电性连接。

其中，所述光伏组件参数在线监测及故障诊断子系统包括第一5V电源、第一485芯片、第一传输模块、电压监测模块、温度监测模块、电流监测模块、第二5V电源、故障诊断模块、电压传感器和电流传感器；

所述第一5V电源、所述第一485芯片和所述第一传输模块依次串联，形成监测数据上传的第一通讯模块；

所述第一485芯片、所述电压监测模块、所述温度监测模块和所述电流监测模块依次串联，所述故障诊断模块的第一端口分别与所述温度监测模块和所述电流监测模块的连接处电性连接，所述故障诊断模块的第二端口与所述电压传感器的第一端口电性连接，所述电压传感器的第二端口分别与所述第一5V电源的第一端口和所述电流传感器的第一端口电性连接，所述第一5V电源的第二端口与所述第一485芯片电性连接，所述电流传感器的第二端口与所述第一485芯片电性连接，形成负责采集光伏组件电流、温度、电压的PMU管理子系统。