一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，包括顺次连接的光伏板发电矩阵组、数据采集模块、中央处理器及报警显示模块；光伏板发电矩阵组包括多个顺次电连接的光伏板，任意两个相邻光伏板之间设置有常闭开关D；中央处理器还信号连接有开关矩阵模块；开关矩阵模块包括检测开关电路和PLC控制器；同时本实用新型专利技术还公开了一种基于开关矩阵的光伏板故障定位方法。本实用新型专利技术结构简单操作方便，可快速、精准的对光伏板进行检测，并能检测所有的光伏板，检测完全、精度高，并且在检测过程中还可以检测出光伏板击穿或失效的故障情况，以及还可检测出光伏板的老化情况。

A photovoltaic panel fault location system based on switch matrix

The utility model relates to a photovoltaic panel fault location system based on switching matrix, which includes a photovoltaic panel generation matrix group, a data acquisition module, a central processor and an alarm display module, and a photovoltaic panel generating matrix group includes a number of photovoltaic panels with a number of successive electrical connections, and the two adjacent photovoltaic panels are set between the panels. The central processor also signals the switch matrix module, and the switch matrix module includes the detection switch circuit and the PLC controller, and the utility model also discloses a fault location method based on the switch matrix in the D. The utility model has the advantages of simple simple operation, fast and accurate detection of photovoltaic panels, detection of all photovoltaic panels, complete detection and high precision. In the process of detection, the breakdown of photovoltaic panels can be detected, and the aging of photovoltaic panels can be detected.

【技术实现步骤摘要】
一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统
本技术涉及光伏板
，更具体的说是涉及一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统。
技术介绍
在能源危机形势下，太阳能光伏发电作为可再生清洁能源得到了广泛发展和应用。受外部环境和自身使用寿命的影响，太阳能光伏电池板通常出现碎裂，老化等故障现象。太阳能电池板的故障会影响整个发电系统的效率，严重时会发生火灾等。目前，太阳能光伏发电系统的设备故障检测主要有基于红外图像的故障诊断方法和电气测量故障诊断方法。其中基于红外图像的检测方法成本较高，受外界环境影响较大；电气检测方法不能实现实时检测，并且检测结构在大规模光伏阵列应用中难以推广。近些年来，人工智能被广泛应用到太阳能光伏发电系统的故障诊断中，实现了实时在线检测；但实时监测方法中基本都只能应用于某一区域的检测，无法实现大区域的全面检测，并且无法精确定位到出现故障的光伏板，同时很多都是在检测过程中，当某一光伏板出现故障后，就无法再继续检测，无法将所有光伏板一次性全部检测完全，给光伏板精确排障带来了诸多不便。
技术实现思路
基于以上技术问题，本技术提供了一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，从而解决了以往光伏板出现故障无法及时、准确的定位的技术问题。为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，包括顺次连接的光伏板发电矩阵组、数据采集模块、中央处理器及报警显示模块；其中，光伏板发电矩阵组包括多个顺次电连接的光伏板，任意两个相邻光伏板之间设置有常闭开关D；中央处理器还信号连接有开关矩阵模块；开关矩阵模块包括检测开关电路和PLC控制器；检测开关电路包括多个顺次设置的常开开关T，多个常开开关T与光伏板数量相同；每个常开开关T还电连接有常开开关S，多个常开开关S的另一端分别依次与多个常闭开关D对应电连接，且常开开关S两端均分别与常开开关S和常闭开关D的输出端电连接；多个所述常闭开关D、常开开关T及常开开关S均与所述PLC控制器信号连接。基于以上技术方案，所述数据采集模块包括传感器模块和数据传输模块，传感器模块包括均与数据传输模块信号连接的电压检测互感器、温度传感器、湿度传感器及光照强度传感器。基于以上技术方案，所述数据传输模块包括连接电压检测互感器、温度传感器、湿度传感器及光照强度传感器的传输线路，传输线路均通过通信接口与中央处理器信号连接。基于以上技术方案，所述通信接口为485通信接口。基于以上技术方案，所述常闭开关D、常开开关T、常开开关S及光伏板数量均相同。基于以上技术方案，所述常闭开关D、常开开关T及常开开关S均集成于开关柜内。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、本技术结构简单操作方便，可快速、精准的对光伏板进行检测，并能检测所有的光伏板，检测完全、精度高，并且在检测过程中还可以检测出光伏板击穿或失效的故障情况，以及还可检测出光伏板的老化情况。2、本技术常闭开关D、常开开关T及常开开关S均集成在开关柜内，并通过PLC控制器进行开关控制，控制精度高，并且便于管理维护。同时，基于上述的一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，本技术还公开了一种基于开关矩阵的光伏板故障定位方法，该方法包括以下步骤：S1数据采集模块采集光伏板发电矩阵组的工作数据进行采集，并传输至中央处理器；S2中央处理器对数据进行挖掘诊断，诊断是否有光伏板组异常，并根据诊断结果执行以下步骤：S201当诊断结果为正常时，则中央处理器不进行操作，继续诊断后续传输的数据；S202当诊断结果为异常时，则中央处理器发送指令至开关矩阵模块执行下一步骤；S3开关矩阵模块接收到中央处理器指令，开启PLC控制器，PLC控制器控制常闭开关D、常开开关T及常开开关S开闭对所有光伏板依次进行检测；S4重复步骤S1～S3，直到所有的光伏板均检测完毕；S5检测完毕后，将所有数据异常的光伏板的位置数据发送至报警显示模块，报警并显示异常光伏板位置。基于以上方法，所述步骤S3中，常闭开关D、常开开关T及常开开关S开闭的方法如下：设常闭开关D、常开开关T、常开开关S及光伏板数量共设置有n个，n为大于1的整数，则检测时，断开所有的常闭开关D和常开开关S，闭合所有的常开开关T，当检测第n个光伏板数据时，闭合第n个光伏板对应的常开开关Sn、常开开关Sn-1和常闭开关Dn，断开常开开关Sn-1和常闭开关Dn前面的所有常开开关S和常闭开关D；同时常开开关Tn断开，常开开关Tn前面的所有常开开关T均全部保持闭合，其中，常开开关Sn、常开开关Sn-1分别表示第n个、第n-1个常开开关S；常开开关Tn、常开开关Tn-1分别表示第n个、第n-1个常开开关T。基于以上方法，所述常闭开关D、常开开关T、常开开关S及光伏板数量均相同。本方法可针对每个光伏板依次进行检测，且检测顺序进行直到所有的光伏板均检测完毕，从而可以将故障的光伏板精确定位，达到了快速检测及精确定位的技术效果。附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术实施例的流程示意图；具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例1如图1所示，一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，包括顺次连接的光伏板发电矩阵组、数据采集模块、中央处理器及报警显示模块；其中，光伏板发电矩阵组包括多个顺次电连接的光伏板，任意两个相邻光伏板之间设置有常闭开关D；中央处理器还信号连接有开关矩阵模块；开关矩阵模块包括检测开关电路和PLC控制器；检测开关电路包括多个顺次设置的常开开关T，多个常开开关T与光伏板数量相同；每个常开开关T还电连接有常开开关S，多个常开开关S的另一端分别依次与多个常闭开关D对应电连接，且常开开关S两端均分别与常开开关S和常闭开关D的输出端电连接；多个所述常闭开关D、常开开关T及常开开关S均与所述PLC控制器信号连接。光伏板发电矩阵组，由多个顺次电连接的光伏板组成，用于光能转化；数据采集模块，用于采集光伏板的工作数据和工作环境数据，并将数据传输至中央处理器；中央处理器，用于处理数据采集模块传输的数据，进行数据挖掘诊断，并控制开关矩阵模块的工作；开关矩阵模块，接收中央处理器指令，用于对所有光伏板进行故障检测，并将检测结果传输至报警显示模块；报警显示模块，接收开关矩阵模块传输的数据，显示故障光伏板的位置，并提供报警功能。开关矩阵模块在检测光伏板时，通过PLC控制器分别控制常闭开关D、常开开关T及常开开关S的开闭，从而保证每次只有一个光伏板处于通路中并用于检测，从而可以根据光伏板位置一一进行检测。本实施例相对于现有技术的红外图像排障系统和电气测量故障诊断系统而言，成本低、结构简单，并且操作方便，不仅可对光伏板进行故障检测，且检测按照光伏板设置顺序依次进行，直到检测完所有的光伏板，可快速、精准的对光伏板进行检测，检测完全、精度高；同时，利用本实施例的系统进行检测时，还可同时检测出光伏板击穿或失效的故障情况，以及还可检测出光伏板的老化情况，实现了其余故障的检测，也能及时排除因光伏板老化而带来的危害，杜绝了光伏系统的潜在威胁。实施例2本实施例在实施例1的基础上，优化了数据采集模块，具体为：所述数据采集模块包括传感器模块和数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，其特征在于，包括顺次连接的光伏板发电矩阵组、数据采集模块、中央处理器及报警显示模块；其中，光伏板发电矩阵组包括多个顺次电连接的光伏板，任意两个相邻光伏板之间设置有常闭开关D；中央处理器还信号连接有开关矩阵模块；开关矩阵模块包括检测开关电路和PLC控制器；检测开关电路包括多个顺次设置的常开开关T，多个常开开关T与光伏板数量相同；每个常开开关T还电连接有常开开关S，多个常开开关S的另一端分别依次与多个常闭开关D对应电连接，且常开开关S两端均分别与常开开关S和常闭开关D的输出端电连接；多个所述常闭开关D、常开开关T及常开开关S均与所述PLC控制器信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，其特征在于，包括顺次连接的光伏板发电矩阵组、数据采集模块、中央处理器及报警显示模块；其中，光伏板发电矩阵组包括多个顺次电连接的光伏板，任意两个相邻光伏板之间设置有常闭开关D；中央处理器还信号连接有开关矩阵模块；开关矩阵模块包括检测开关电路和PLC控制器；检测开关电路包括多个顺次设置的常开开关T，多个常开开关T与光伏板数量相同；每个常开开关T还电连接有常开开关S，多个常开开关S的另一端分别依次与多个常闭开关D对应电连接，且常开开关S两端均分别与常开开关S和常闭开关D的输出端电连接；多个所述常闭开关D、常开开关T及常开开关S均与所述PLC控制器信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于开关矩阵的光伏板故障定位系统，其特征在于，所述数据采集模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振元，余才志，谢丽娟，赵远远，
申请(专利权)人：无锡十一新能源投资有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32