光伏组件故障监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏组件故障监测系统。该系统包括：电压监测装置，与光伏组件相连接，用于监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；数据采集装置，与电压监测装置相连接，用于按照预设周期采集模拟电压信号并根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障；控制终端，与数据采集装置相连接，用于调整预设周期。通过本实用新型专利技术，解决了相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及故障监测领域，具体而言，涉及一种光伏组件故障监测系统。
技术介绍
一个标准光伏组件通常由60个光伏电池片组成，如图1所示，每个光伏电池片相当于一个独立的输出电源，其IV(电流-电压)特性曲线如图2所示。所有60个电池片串联起来对外输出，输出电流约为10～15A，输出电压约为30～40V。当一块光伏电池片发生故障时，该电池片的电流大大降低，就会出现如图2中第II象限的情况，成为一个压降很大的负载，压降可达30V，大压降会导致电池片迅速升温引发火灾。现有技术中，为了防止电池片出现故障带来的安全隐患，通常在若干个电池片，例如，如图1中所示，在20个电池片中并联一个二极管，如果这20个电池片中的任意一片电池片故障，二极管可以将这20个电池片全部短路。这种方式一定程度上避免了热斑效应，降低了故障对于发电的损失，但是电站的巡视人员并无法在现场或者从后台数据发现有组件发生故障，也无法确定是哪个组件发生了故障，故障将持续存在，不仅影响了整个光伏组的功率，使之偏离最大功率点，而且具有非常危险的安全隐患。针对相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种光伏组件故障监测系统，以解决相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种光伏组件故障监测系统。该系统包括：电压监测装置，与光伏组件相连接，用于监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；数据采集装置，与电压监测装置相连接，用于按照预设周期采集模拟电压信号并根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障；控制终端，与数据采集装置相连接，用于调整预设周期。进一步地，光伏组件为多个光伏组件；电压监测装置为多个电压监测装置，多个电压监测装置与多个光伏组件一一对应连接并用于生成多个模拟电压信号。进一步地，数据采集装置与多个电压监测装置相连接。进一步地，多个电压监测装置中每个电压检测装置包括：地址编码器，用于确定自身的地址码；数据传输模块，与地址编码器和控制终端相连接。进一步地，多个光伏组件包括目标光伏组件，数据采集装置包括：采样模块，与多个电压监测装置相连接，用于采集模拟电压信号；定时模块，与采样模块相连接，用于定时发出采样信号；故障诊断模块，与采样模块相连接，用于根据多个电压监测装置的模拟电压信号判断目标光伏组件是否故障。进一步地，数据采集装置还包括：存储器，与采样模块相连接，用于根据当前采样得到的模拟电压信号更新历史数据库。进一步地，电压监测装置包括：降压器，用于降低端电压的电压值。进一步地，电压监测装置包括：电压比较器，与降压器相连接，用于根据降低后的端电压的电压值确定端电压的电压值所处的区间。进一步地，电压监测装置包括：信号编码器，与电压比较器相连接，用于根据区间输出模拟电压信号。进一步地，电压监测装置还包括：报警电路，与电压比较器相连接，用于在区间为预设区间时发出报警。本技术通过与光伏组件相连接的电压监测装置监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；与电压监测装置相连接的数据采集装置按照预设周期采集模拟电压信号并根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障；与数据采集装置相连接的控制终端调整预设周期，解决了相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，进而达到了准确地监测光伏组件是否故障的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据现有技术的一种标准光伏组件的示意图；图2是根据现有技术的一种光伏电池片的IV特性曲线的示意图；图3是根据本技术第一实施例的光伏组件故障监测系统的示意图；图4是根据本技术第二实施例的光伏组件故障监测系统的物理通讯模型的示意图；图5是根据本技术第三实施例的光伏组件故障监测系统的原理示意图；图6是根据本技术实施例的电压监测装置的内部结构示意图；以及图7是根据本技术实施例的电压监测装置和数据采集装置的安装方式示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。本技术的实施例提供了一种光伏组件故障监测系统。图3是根据本技术第一实施例的光伏组件故障监测系统的示意图。如图3所示，该系统包括电压监测装置10，数据采集装置20和控制终端30。电压监测装置与光伏组件相连接，用于监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；数据采集装置与电压监测装置相连接，用于按照预设周期采集模拟电压信号并根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障；控制终端与数据采集装置相连接，用于调整预设周期。该实施例提供的光伏组件故障监测系统，通过与光伏组件相连接的电压监测装置监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；与电压监测装置相连接的数据采集装置按照预设周期采集模拟电压信号并根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障；与数据采集装置相连接的控制终端调整预设周期，解决了相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，进而达到了准确地监测光伏组件是否故障的效果。优选地，光伏组件为多个光伏组件；电压监测装置为多个电压监测装置，多个电压监测装置与多个光伏组件一一对应连接并用于生成多个模拟电压信号，其中，多个模拟电压信号与多个光伏组件的端电压一一对应。优选地，数据采集装置与多个电压监测装置相连接，控制终端用于根据多个模拟电压信号判断多个光伏组件中是否有光伏组件故障。优选地，多个电压监测装置中每个电压检测装置包括：地址编码器，用于确定自身的地址码；数据传输模块，与地址编码器和控制终端相连接，每个电压监测装置还分别用于在发送模拟电压信号时发送自身对应的光伏组件的地址码；控制终端还用于在根据多个模拟电压信号判断出多个光伏组件中有光伏组件故障之后根据地址码确定发生故障的光伏组件。优选地，多个光伏组件包括目标光伏组件，第一模拟电压信号为监测目标光伏组件生成的模拟电压信号，数据采集装置包括：采样模块，与多个电压监测装置相连接，用于采集模拟电压信号；定时模块，与采样模块相连接，用于定时发出采样信号，其中，采样信号用于指示采样模块执行采集；故障诊断模块，与采样模块相连接，用于判断第一模拟电压信号是否低于预设电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏组件故障监测系统，其特征在于，包括：电压监测装置，与光伏组件相连接，用于监测所述光伏组件的端电压并根据所述端电压生成模拟电压信号；数据采集装置，与所述电压监测装置相连接，用于按照预设周期采集所述模拟电压信号并根据所述模拟电压信号判断所述光伏组件是否故障；控制终端，与所述数据采集装置相连接，用于调整所述预设周期。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件故障监测系统，其特征在于，包括：电压监测装置，与光伏组件相连接，用于监测所述光伏组件的端电压并根据所述端电压生成模拟电压信号；数据采集装置，与所述电压监测装置相连接，用于按照预设周期采集所述模拟电压信号并根据所述模拟电压信号判断所述光伏组件是否故障；控制终端，与所述数据采集装置相连接，用于调整所述预设周期。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光伏组件为多个光伏组件；所述电压监测装置为多个电压监测装置，所述多个电压监测装置与所述多个光伏组件一一对应连接并用于生成多个模拟电压信号。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置与所述多个电压监测装置相连接。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个电压监测装置中每个电压检测装置包括：地址编码器，用于确定自身的地址码；数据传输模块，与所述地址编码器和所述控制终端相连接。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个光伏组件包括目标光伏组件，所述数据采集装置包括：采样模块，与所述多个电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大为，马铭远，彭文博，赵志国，秦校军，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11