光伏组件的故障监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种光伏组件的故障监测系统及方法，用于光伏发电系统的故障诊断，所述光伏发电系统包括多个电池组件，所述监测系统包括：多个监测子网，每个监测子网包括网络连接设备以及多个信息采集装置，每个监测子网的信息采集装置与网络连接设备无线连接，所述多个信息采集装置分别设置于不同的电池组件；与监测子网个数相等的多个本地服务器，所述多个本地服务器与所述多个监测子网的网络连接设备一一对应无线连接；中心服务器，与所述多个本地服务器无线连接。

【技术实现步骤摘要】
光伏组件的故障监测系统及方法
本专利技术涉及光伏发电领域，具体而言，涉及一种光伏组件的故障监测系统及方法。
技术介绍
近年来，随着太阳能光伏发电技术的发展和节能环保理念的深入，太阳能光伏发电获得了广泛的应用，国内外光伏发电系统建设数量和规模逐年增加。光伏发电系统中，通常是将所有的电池组件先连接到一个控制器，然后通过逆变器将直流电转换成交流电，从而给交流负载供电或连接到电网，每个电池组件由多个单体电池连接而成。在大规模的光伏发电系统中，当某个电池组件出现故障，如电池组件上的某个或某几个电池单体被其它物体(如鸟粪、树叶、灰尘等)长时间遮挡时，被遮挡的太阳能电池组件此时将会严重发热，这种严重发热会对太阳能电池组件造成很严重地破坏作用，有光照的电池所产生的部分能量或所有的能量，都将被遮蔽的电池所消耗。对于有故障的电池组件如果发现不及时以致处理不及时，将会严重影响光伏发电系统的运行效率，甚至带来安全事故。可以对光伏发电系统中电池组件进行实时监测以及时发现电池组件的故障。现有技术中对光伏发电系统中电池组件的监测采用有线连接方式，即将电池组件与监测系统有线连接来获取电池组件的相关信息。但是有线连接方式，布线繁琐、成本高、可维护性差，特别是对于大规模的光伏发电系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光伏组件的故障监测系统及方法，将运用无线传感网络对光伏发电系统进行监测，并通过分析监测获得的电池组件的参数分析获得光伏发电系统中具有故障的电池组件，以改善现有技术中通过有线连接方式监测光伏发电系统的繁琐和维护性差的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种光伏组件的故障监测系统，用于光伏发电系统的故障监测，所述光伏发电系统包括多个电池组件，所述监测系统包括：多个监测子网，每个监测子网包括网络连接设备以及多个信息采集装置，每个监测子网的信息采集装置与网络连接设备无线连接，所述多个信息采集装置分别设置于不同的电池组件，用于采集所设置的电池组件的状态参数并处理为初级状态信息，信息采集装置还用于将获得的初级状态信息发送给所述网络连接设备，所述网络连接设备用于将获得的初级状态信息处理为二级状态信息；与监测子网个数相等的多个本地服务器，所述多个本地服务器与所述多个监测子网的网络连接设备一一对应无线连接，所述多个本地服务器的每个本地服务器用于接收与其无线连接的网络连接设备处理后获得的二级状态信息，本地服务器还用于根据获得的二级状态信息判断光伏发电系统是否存在故障；中心服务器，与所述多个本地服务器无线连接，接收光伏发电系统中所述多个本地服务器判定存在故障的电池组件的信息。一种光伏组件的故障监测方法，应用于光伏组件的故障监测系统，其中，每个信息采集装置采集光伏发电系统中设置有该信息采集装置的电池组件的至少一种状态参数，并将获得的状态参数进行处理，获得对应每个电池组件的初级状态信息，所述初级状态信息包括该电池组件所在监测子网的子网编码、该电池组件的组件编码以及该电池组件的所有状态参数，信息采集装置将获得的初级状态信息发送给网络连接设备；网络连接设备接收多个信息采集装置发送的初级状态信息，并将接收到的所有初级状态信息处理为二级状态信息，所述二级状态信息包括该网络连接设备所在监测子网的子网编码以及该网络连接设备接收到的所有电池组件的状态数据，每个电池组件的状态数据包括该电池组件的组件编码以及该电池组件的所有状态参数，所述网络连接设备将处理获得的二级状态信息发送给本地服务器；所述本地服务器根据获得的二级状态信息以及每个电池组件的每种状态参数的预设均值判断每个电池组件是否出现故障，并且将出现故障的电池组件的状态参数以及组件编码发送给中心服务器；所述中心服务器接收出现故障的电池组件的状态参数以及组件编码，所述中心服务器根据接收到的信息进行处理。本专利技术实施例提供的光伏组件的故障监测系统及方法，具有多个监测子网，利用信息采集装置对监测子网内每个电池组件进行数据采集，并将采集到的状态参数发送给监测子网内的网络连接设备，网络连接设备进行处理后再发送给与所在监测子网对应的本地服务器，本地服务器进一步进行处理并判断该本地服务器对应的监测子网的监测范围内是否存在具有故障的电池组件，并向与所有本地服务器无线连接的中心服务器发送判断结果。信息采集装置、网络连接设备、本地服务器以及中心服务器之间均通过无线连接，更加便捷，维护成本更低，并且，对采集到的电池组件的状态参数的分析可以准确找出具有故障的电池组件，方便快捷。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术第一实施例提供的光伏组件的故障监测系统的交互示意图；图2示出了本专利技术第一实施例提供的信息采集装置的结构框图；图3示出了本专利技术第一实施例提供的路由器的一种结构框图；图4示出了本专利技术第一实施例提供的协调器的一种结构框图；图5示出了本专利技术第二实施例提供的光伏组件的故障监测方法的流程图；图6示出了本专利技术第二实施例提供的光伏组件的故障监测方法的部分步骤的流程图；图7示出了本专利技术第二实施例提供的光伏组件的故障监测方法的部分步骤的另一种流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例如图1所示，是本专利技术实施例提供光伏组件的故障监测系统100，该光伏组件的故障监测系统100用于对光伏发电系统200的故障进行监测，其中，光伏发电系统200包括多个电池组件210，如图1所示，该多个电池组件即为光伏发电系统的光伏组件。并且，电池组件210的具体数量在本实施例中并不作为限制，可以根据实际需要设置。请参见图1，示出了该光伏组件的故障监测系统100中的多个监测子网110、与监测子网110个数相等的多个本地服务器120以及一个中心服务器130之间进行交互的示意图。其中，如图1所示，一个监测子网110对应一个本地服务器120进行交互，不同的监测子网110对应不同的本地服务器120。并且，监测子网110与本地服务器120、本地服务器120与中心服务器之间的交互均为通过无线网络连接进行的无线交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏组件的故障监测系统，其特征在于，用于光伏发电系统的故障监测，所述光伏发电系统包括多个电池组件，所述监测系统包括：多个监测子网，每个监测子网包括网络连接设备以及多个信息采集装置，每个监测子网的信息采集装置与网络连接设备无线连接，所述多个信息采集装置分别设置于不同的电池组件，用于采集所设置的电池组件的状态参数并处理为初级状态信息，信息采集装置还用于将获得的初级状态信息发送给所述网络连接设备，所述网络连接设备用于将获得的初级状态信息处理为二级状态信息；与监测子网个数相等的多个本地服务器，所述多个本地服务器与所述多个监测子网的网络连接设备一一对应无线连接，所述多个本地服务器的每个本地服务器用于接收与其无线连接的网络连接设备处理后获得的二级状态信息，本地服务器还用于根据获得的二级状态信息判断光伏发电系统是否存在故障；中心服务器，与所述多个本地服务器无线连接，接收光伏发电系统中所述多个本地服务器判定存在故障的电池组件的信息。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的故障监测系统，其特征在于，用于光伏发电系统的故障监测，所述光伏发电系统包括多个电池组件，所述监测系统包括：多个监测子网，每个监测子网包括网络连接设备以及多个信息采集装置，每个监测子网的信息采集装置与网络连接设备无线连接，所述多个信息采集装置分别设置于不同的电池组件，用于采集所设置的电池组件的状态参数并处理为初级状态信息，信息采集装置还用于将获得的初级状态信息发送给所述网络连接设备，所述网络连接设备用于将获得的初级状态信息处理为二级状态信息；与监测子网个数相等的多个本地服务器，所述多个本地服务器与所述多个监测子网的网络连接设备一一对应无线连接，所述多个本地服务器的每个本地服务器用于接收与其无线连接的网络连接设备处理后获得的二级状态信息，本地服务器还用于根据获得的二级状态信息判断光伏发电系统是否存在故障；中心服务器，与所述多个本地服务器无线连接，接收光伏发电系统中所述多个本地服务器判定存在故障的电池组件的信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络连接设备包括路由器以及协调器，所述路由器与所述协调器无线连接，其中，所述路由器与多个信息采集装置无线连接，所述协调器与所述本地服务器无线连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息采集装置包括无线通信模块、处理器以及多种传感器，所述多种传感器用于采集所述电池组件的不同状态参数，所述处理器用于将传感器采集到的状态参数处理为初级状态信息，所述无线通信模块用于将处理后的初级状态信息发送给所述网络连接设备。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与所述中心服务器无线连接，所述中心服务器还用于将接收到的存在故障的电池组件的信息发送给所述移动终端。5.一种光伏组件的故障监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的光伏组件的故障监测系统，其中，每个信息采集装置采集光伏发电系统中设置有该信息采集装置的电池组件的至少一种状态参数，并将获得的状态参数进行处理，获得对应每个电池组件的初级状态信息，所述初级状态信息包括该电池组件所在监测子网的子网编码、该电池组件的组件编码以及该电池组件的所有状态参数，信息采集装置将获得的初级状态信息发送给网络连接设备；网络连接设备接收多个信息采集装置发送的初级状态信息，并将接收到的所有初级状态信息处理为二级状态信息，所述二级状态信息包括该网络连接设备所在监测子网的子网编码以及该网络连接设备接收到的所有电池组件的状态数据，每个电池组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，易金桥，谭建军，孙先波，胡涛，朱黎，
申请(专利权)人：湖北民族学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42