[发明专利]一种光伏发电系统、光伏组件的状态检测装置以及异常定位方法

说明书

本发明提供一种光伏发电系统、光伏组件的状态检测装置以及异常定位方法，通过分别串联于相应旁路二极管两端的正极检测模块和负极检测模块对自身的电流方向进行检测，然后由处理模块根据各个电池子串的电流方向以及相应组串的两个检测模块的电流方向，能够准确确定各个电池子串的旁路二极管的状态以及光伏组件的运行工况，且不会影响光伏组件的正常工作。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种光伏发电系统、光伏组件的状态检测装置以及异常定位方法。

背景技术

随着新能源的国家战略定位，光伏发电被全速推动，光伏电站数量的增加带来了一系列光伏运维的问题；其中，光伏组件的运行状态是直接影响光伏电站对光的有效利用率的因素。

目前，影响光伏组件运行状态的主要原因有：阴影遮挡(外物阴影、组件上遮挡物)、灰尘、碎裂、雷击二极管反向击穿、PID衰减等。为了避免出现以上情况的光伏组件影响整个光伏系统的发电，需要在光伏组件的各个电池子串输出端反向并联一个旁路二极管，需要说明的是，一个光伏组件通常由三个电池子串(如图1中光伏组件子串所示)串联而成，三个旁路二极管(如图1中D1-D3所示)放置在光伏组件背面的接线盒中，其结构示意图如图1所示，当电池子串或整个光伏组件出现如阴影遮挡等问题时，相应的旁路二极管导通，从而避免对其他正常光伏组件造成影响。

可以看出，该旁路二极管在光伏组件中的作用非常重要，例如，光伏组件存在阴影遮挡时，若其旁路二极管异常损坏断开，则会造成光伏组件发热严重；或者，旁路二极管发生异常短路，则对应光伏组件发电无贡献；又或者，旁路二极管异常击穿，可能会引起组件接线盒烧毁或火灾。也可以说，光伏组件中旁路二极管的工作状态间接反映了光伏组件的所受外部影响的情况，因此，如何检测判断出光伏组件中旁路二极管的工作状态，对光伏电站的运维很重要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种光伏发电系统、光伏组件的状态检测装置以及异常定位方法，能够准确判断光伏组件及其旁路二极管的故障状态。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种光伏组件的状态检测装置，所述光伏组件包括N个串联连接的电池子串，各个所述电池子串的输出端均反向并联一个旁路二极管，所述状态检测装置包括：处理模块以及N个子串级检测电路；其中，N为大于1的整数；

各所述子串级检测电路均包括：分别串联于相应所述旁路二极管两端的正极检测模块和负极检测模块；

所述正极检测模块以及所述负极检测模块用于检测流经自身的电流方向；

所述处理模块用于根据各个所述电池子串的电流方向及其两个检测模块的电流方向，确定各个所述电池子串的旁路二极管的状态以及光伏组件的运行工况。

优选的，所述正极检测模块的一端连接于对应所述电池子串的输出端正极，另一端连接对应所述电池子串的旁路二极管的阴极；

所述负极检测模块的一端连接对应所述电池子串的输出端负极，另一端连接对应所述电池子串的旁路二极管的阳极。

优选的，所述正极检测模块和所述负极检测模块，均包括：电阻支路；所述电阻支路包括：第一电阻和第二电阻；其中：

所述第一电阻和所述第二电阻串联连接，串联后的两端分别作为相应检测模块的两端；

所述第一电阻和所述第二电阻的连接点为所述电阻支路的中点。

优选的，所述正极检测模块和所述负极检测模块，均还包括：开关管支路；所述开关管支路包括：第三电阻和反向并联有第一二极管的第一开关管；其中：

所述第一开关管的栅极与所述电阻支路的中点连接；

所述第一开关管的源极连接至所述旁路二极管的相应极；