[发明专利]水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测装置及方法

权利要求书

1.一种水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测装置，其特征在于，包括电学参数及周围环境参数监测装置、背板温度测试装置、水面蒸发及水面环境场监测装置、水下环境场监测装置；

所述电学参数及周围环境参数监测装置用于监测水面光伏发电系统组串发电、汇流、逆变、箱变环节电学参数及周围环境参数，由光伏电池组串在线I-V曲线巡检仪、逆变器监测系统、发电单元监测系统、环境监测系统、数据平台组成，所述光伏电池组串在线I-V曲线巡检仪、逆变器监测系统、发电单元监测系统、环境监测系统均通过传输线与数据平台电连接，且采集的数据均存储于数据平台；所述光伏电池组串在线I-V曲线巡检仪连接于光伏电池组串和逆变器之间，用于监测光伏电池组串输出端的直流电学参数；所述逆变器监测系统连接于逆变器的输入端和输出端之间，用于监测逆变器的电学参数；所述发电单元监测系统连接在箱式变压器输入端，用于监测箱式变压器低压侧的电学参数；所述环境监测系统用于监测水面光伏发电系统周围的环境参数；

所述背板温度测试装置用于监测水面光伏发电系统中不同类型光伏板的背板温度，由组件温度测试箱和贴片式热电阻组成，所述贴片式热电阻贴合于光伏板背面，组件温度测试箱与贴片式热电阻电连接，采集监测数据；

所述水面蒸发及水面环境场监测装置用于监测水面光伏发电系统中不同类型光伏板下方水面蒸发情况及不同类型光伏板上方和下方的环境场，由蒸发皿、电子秤、手持式辐照仪、手持式风速仪组成；每种类型的光伏板下均至少安装两个蒸发皿，配合电子秤测量对应类型光伏板下方水面蒸发情况，通过手持式辐照仪和手持式风速仪定期测量光伏板上和光伏板下一定高度处的实时环境场；

所述水下环境场监测装置用于监测光伏布设区和水面裸露区的水体环境，由多参数水质分析仪和水样采集器组成；所述多参数水质分析仪用于定期在线测量光伏布设区和水面裸露区监测垂线上监测点的水体部分指标，所述水样采集器定期对监测垂线上监测点的水体进行取样并离线测量水体其他指标。

2.一种水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，包括：

监测水面光伏发电系统发电过程中的电学参数及周围环境参数；

监测水面光伏发电系统中不同类型光伏板的背板温度；

监测水面光伏发电系统中不同类型光伏板下方水面蒸发及不同类型的光伏板上方和下方的环境场；

监测光伏布设区和水面裸露区的水下环境场。

3.根据权利要求2所述的水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，所述发电过程中的电学参数包括电流、电压、功率、发电量、频率、功率因数、填充因子；所述发电过程中的周围环境参数包括风向、风力、降雨量、温度、湿度、辐照度、光照反射率。

4.根据权利要求2所述的水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，所述不同类型光伏板的背板温度的监测过程：贴片式热电阻贴合于光伏板背面，组件温度测试箱与贴片式热电阻电连接，采用RS485通讯对光伏板温度进行连续采集监测；其中，所述贴片式热电阻温度监测范围为-50℃～+420℃。

5.根据权利要求2所述的水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，所述光伏板下方水面蒸发的监测过程：在每种类型的光伏板下方安装至少两个蒸发皿，使用电子秤定期称量，了解水面蒸发情况。

6.根据权利要求2所述的水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，所述光伏板上方和下方的环境场的监测通过手持式辐照仪和手持式风速仪定期测量板上和板下一定高度处的实时环境场来实现。

7.根据权利要求2所述的水面光伏发电系统电气性能及环境场的监测方法，其特征在于，所述手持式风速仪分别用于测量光伏板上方及水面上方10cm处的风速、风温及湿度；所述手持式辐照仪分别用于测量光伏板上方10cm处的辐照度、太阳能电池片下方10cm处的辐照度、太阳能电池片之间的孔隙正下方3cm处的辐照度、水面上方10cm处的水面反射辐照度。