[发明专利]基于温度测量的光伏离网电站故障检测装置

权利要求书

1.基于温度测量的光伏离网电站故障检测装置，其特征在于包括：光伏阵列、蓄电池组、控制器、温度传感器组、直流负载构成；

所述光伏阵列由多个光伏组件串联构成；

所述蓄电池组由多个蓄电池串联或并联构成；

所述控制器包括采样模块、开关转换模块、控制模块、通信模块；

所述采样模块包括光伏阵列端采样模块、蓄电池端采样模块；所述光伏阵列的输出端与所述光伏阵列端采样模块的输入端连接；所述蓄电池组的输出端与所述蓄电池端采样模块的输入端连接；

所述采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述开关转换模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述通信模块的输入端连接；

所述光伏阵列端采样模块包括光伏阵列端电压采样模块、光伏阵列端电流采样模块，用于采集光伏阵列端的电压和电流值；所述蓄电池端采样模块包括蓄电池端电压采样模块、蓄电池端电流采样模块，用于采集蓄电池端的电压和电流值；

所述光伏阵列的输出端与所述开关转换模块的输入端连接，所述蓄电池组的输出端与所述开关转换模块的输入端连接，所述直流负载的输出端与所述开关转换模块的输入端连接；

所述温度传感器组由多个温度传感器阵列构成，每个光伏组件的背面接触式放置一个温度传感器阵列，所述温度传感器阵列由多个温度传感器构成，均匀分布于光伏组件的背面，用于测量光伏组件的背板温度；每个温度传感器的输出端都与所述控制模块的输入端连接；

所述开关转换模块包括充电PWM开关电路、放电开关电路；

所述通信模块用于将当前系统状态以及故障检测结果传出。

2.根据权利要求1所述的基于温度测量的光伏离网电站故障检测装置，其特征还在于所述控制模块根据所述蓄电池组的电流和电压值，检测出所述蓄电池组是否出现故障；

所述控制模块根据光伏阵列的电流和电压值，检测出光伏阵列是否出现故障；

所述控制模块用于控制光伏阵列给蓄电池组的供电时间、光伏阵列给直流负载的供电时间、以及蓄电池组给负载的放电时间等。

3.根据权利要求1所述的基于温度测量的光伏离网电站故障检测装置，其特征还在于所述控制模块根据所述光伏阵列的温度传感器的温度值，检测出光伏阵列是否出现热斑、隐裂、遮挡等故障，步骤如下：

步骤1设有K个光伏组件，第k个温度传感器阵列的每个温度传感器的温度值记作，将所有温度传感器测量出的温度值传送到所述控制模块中；

步骤2对于当前每个光伏组件的温度值进行排序，选取排在中间的两个值的平均值，作为第k个光伏组件的温度均值，记作T_k，则所有光伏组件的温度均值为：T₁, T₂, ..., T_K；

步骤3 计算每个光伏组件的温度值与它的温度均值的差值f_k，则：

步骤4将光伏组件的局部状态分为正常类、遮挡类和热斑类，正常类为光伏组件没有故障；遮挡类为光伏组件局部被遮挡，温度会降低；热斑类为光伏组件局部产生热斑或隐裂，温度会升高；

步骤5 如果将x的百分比作为阈值范围，则：

其中0x100，一般可取x等于30到50之间；

从而区分出光伏组件各个位置的状态，正常发电的位置温度正常，阴影遮挡的位置温度会降低，出现热斑和隐裂的位置温度会升高。