[发明专利]一种分布式光伏组串及组件IV特性曲线在线测量系统

摘要

本发明涉及一种分布式光伏组串及组件伏安(IV)特性曲线在线测量系统，其包括光伏组件无线电压传感器、光伏子阵列IV曲线扫描模块以及上位机数据管理中心。所述的光伏组件无线电压传感器检测组件电压、由超级电容和光伏组件进行供电、通过无线传感网络将电压数据传输给IV曲线扫描模块;IV特性曲线扫描模块对各个组件串进行分时IV曲线扫描，并触发组件的电压传感器进行同步电压数据采集实现组件IV曲线扫描，将组件和组件串的IV数据传输给上位机数据管理中心。本发明能够在线实时地获取精确的光伏组件串及组件的IV特性曲线数据，从而有效提高光伏发电阵列的测试、评估和诊断效率和准确性。

主权项

1.一种分布式光伏组串及组件IV特性曲线在线测量系统，其特征在于：包括光伏组件无线电压传感器、光伏子阵列IV曲线扫描模块以及数据管理上位机；所述光伏子阵列IV曲线扫描模块安装在光伏子阵列汇流箱，其负责对各个光伏组件串的进行IV特性曲线扫描，并实时监测各个组件串的工作电压和电流，以及环境的光照度和温度，并将监测的数据通过无线方式上传至数据管理上位机；光伏组件无线电压传感器在光伏子阵列IV曲线扫描模块的触发下，以相同的采样率同步测量光伏组件的工作电压，由于同一组件串中各个串联组件的工作电流与组件串的电流一致，因此实现组件IV曲线的同步测量；数据管理上位机用于保存、查看和管理IV曲线数据；所述光伏子阵列IV曲线扫描模块包括IGBT、继电器、电压传感器、电流传感器、第一电源管理模块、蓄电池、第一微处理器及与所述第一微处理器相连接的第一无线收发器、第二无线收发器、光照度传感器、温湿度传感器、放大器；所述放大器负输入与第一微处理器输出连接，正输入与电压传感器输出连接；所述放大器输出与IGBT基极连接；所述IGBT集电极与电流传感器一端连接；电流传感器另一端与继电器一端连接；继电器另一端与光伏组件输出连接，IGBT发射极接地；所述第一电源管理模块分别与光伏子阵列汇流箱输出端子、蓄电池连接；所述的光伏子阵列IV曲线扫描模块采用单个的IGBT功率管作为光伏组串的电子负载；通过负反馈的方式实现对光伏组件串输出电压控制扫描；采用间歇脉冲方式施加电子负载，避免IGBT功率管过热而烧毁；采用隔离型的霍尔电压和电流传感器进行组串电压和电流检测；采用继电器分时扫描光伏子阵列中的每个光伏组件串的IV特性曲线、不影响子阵列中其它组件串的发电，同时采用未被扫描的组件串进行供电和对备用蓄电池充电；光伏子阵列IV曲线扫描模块个数为N，N为不小于1的自然数，N取决于光伏子阵列的个数；光伏组件无线电压传感器个数为M，M为不小于2的自然数，M取决于组件串中的组件数。