[发明专利]一种钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统及方法

权利要求书

1.一种钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，光伏电站包括光伏阵列、电能转换设备和并网设备，除冰雪系统包括导电发热膜、除冰雪电气设备、压力传感器和除冰雪控制器；

所述光伏阵列包括多个光伏组件，各光伏组件上设置导电发热膜；

所述光伏阵列的电力输出端与电能转换设备的直流输入端连接，所述电能转换设备的交流输出端与并网设备的输入端连接，所述并网设备的输出端与电网连接；

所述除冰雪电气设备包括除冰雪变压器和断路器，所述除冰雪变压器的进线端与电能转换设备的交流输出端或者并网设备的输入端连接，所述除冰雪变压器的出线端与断路器的进线端连接，所述断路器的出线端与导电发热膜连接；

所述除冰雪控制器与断路器连接并用于控制断路器动作，所述压力传感器设置在屋顶并用于监测屋顶的实时荷载。

2.根据权利要求1所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述导电发热膜设置于光伏组件的上表面。

3.根据权利要求2所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述电能转换设备为组串式逆变器，所述并网设备为380V低压并网柜。

4.根据权利要求2所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述电能转换设备为组串式逆变器，所述并网设备为箱式变压器和10kV开关柜。

5.根据权利要求2所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述电能转换设备为直流汇流箱和集中式逆变器，所述并网设备为箱式变压器和10kV开关柜。

6.根据权利要求4或5所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述箱式变压器采用油浸式变压器或干式变压器。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述除冰雪控制器包括单片机和无线通信电路，所述无线通信电路通过串口通讯驱动电路与单片机连接，所述单片机与断路器之间通过RS458通信连接。

8.根据权利要求7所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪系统，其特征在于，所述除冰雪控制器还包括显示器，所述显示器与单片机连接。

9.一种基于权利要求8所述系统的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)所述光伏阵列包括多个光伏组串，每个光伏组串包括多个串联的光伏组件，对每个光伏组串进行编号且编号不重复；

步骤2)设置参数：屋顶最大承载力F_Z、光伏电站有效发电时间t_pv、除冰雪变压器出线端电压U_cx、导电发热膜电阻R_cx和除冰雪时间t_cx，采集屋顶实时荷载F_S以及光伏电站在有效发电时间t_pv内的功率P_pv；

步骤3)若F_S＜F_Z，则此时的屋顶承载力满足要求，进入步骤4)，否则进入步骤6)；

步骤4)根据参数计算在光伏电站在有效发电时间t_pv内产生的总电能W以及除冰雪所需消耗的能量Q，若W＜Q，则暂不进行除冰雪作业，否则进入步骤5)；

步骤5)导电发热膜利用光伏电站自身产生的电能实现除雪融冰；

步骤6)控制断路器闭合，导电发热膜通电，电能转换为热能实现除雪融冰。

10.根据权利要求9所述的钢结构屋顶分布式光伏电站光伏组件除冰雪方法，其特征在于，还包括后评价程序：在完成除冰雪作业后，采集整个光伏电站的实时功率P_总，并计算得到各光伏组串的平均功率m为光伏组串的数量，采集第i个光伏组串的实时功率P_i，若则认为除冰雪无效，将对应光伏组串的编号输出到显示器，否则认为除冰雪有效，返回并对下一个光伏组串进行比较。