一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统，包括确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；依次以各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值对光伏组件进行闭环控制；在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压；对于每一电池串，判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内且各采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内，如果是，判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常。本发明专利技术成本低，且能够及时发现光伏组件中的异常电池串，以便及时采取相应的应对措施，提高了光伏组件的能量转换效率及安全性能。

An Abnormal Detection Method, System and Photovoltaic System for Photovoltaic Modules

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统
本专利技术涉及新能源
，特别是涉及一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统。
技术介绍
随着新能源技术的进步，光伏组件也得到了极大地发展。光伏组件中包括电池(板)串，用来将太阳能转化为电能。光伏组件的输出电压及输出电流受外界环境影响呈非线性特征，其输出功率也随之不断变化，因此，实现MPPT(maximumpowerpointtracking，最大功率点跟踪)在光伏系统控制中尤为重要。光伏组件在使用过程中可能会出现一些无法避免的干扰因素，如光伏组件的电池串被划伤或者被建筑物的阴影遮挡等。一旦光伏组件被遮挡，被遮挡部分的太阳能辐射值就会减小，不仅整个光伏组件的输出电流减小到被遮挡部分的电流，输出功率降低，影响发电量，而且被遮挡部分的太阳能电池将作为耗能器件以发热的方式被其他未遮挡的太阳能电池串产生多余热量消耗掉，长时间的阴影也会造成热斑。现有技术中的MPPT控制并不能直接判断出光伏组件是否异常，从而不能实现当出现异常时快速采取相应应对措施，降低了光伏组件的能量转换效率及安全性能。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统，成本低，且能够及时发现光伏组件中的异常电池串，以便及时采取相应的应对措施，提高了光伏组件的能量转换效率及安全性能。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光伏组件异常检测方法，包括：确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；依次以各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值对光伏组件进行闭环控制；在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压；对于每一电池串，判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内且各采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内，如果是，判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常。优选地，所述在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压之后，对输出电流判断之前，该方法还包括：确定电池串在各采样点的输出功率超过预设功率值对应的采样点；所述判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内的过程具体为：依次判断电池串在其输出功率超过预设功率值对应的采样点处的输出电流是否在该采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内。优选地，所述确定各电池串在所有采样点中输出功率超过预设功率值对应的采样点的过程具体为：确定电池串在各采样点中最大输出功率对应的采样点；所述判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内的过程具体为：判断电池串在最大输出功率对应的采样点处的输出电流是否在该采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内。优选地，所述输出电压包括开路电压，所述预设目标电压值包括预设目标开路电压值；所述判断电池串在各采样点处的采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内的过程具体为：判断电池串的开路电压是否在以预设目标开路电压值为基准的电压容差范围内。优选地，所述确定采样点的过程具体为：分别在区间(A，Uoc/2]、区间(Uoc/2,3*Uoc/4]、区间(3*Uoc/4,7*Uoc/8]及区间(7*Uoc/8，Uoc]中确定采样点，其中，A为小于Uoc/2的正数，Uoc为电池串的开路电压。优选地，所述分别在区间(A，Uoc/2]、区间(Uoc/2,3*Uoc/4]、区间(3*Uoc/4,7*Uoc/8]及区间(7*Uoc/8,Uoc]中确定采样点的过程具体为：采用线性插值法分别在区间(A，Uoc/2]、区间(Uoc/2,3*Uoc/4]、区间(3*Uoc/4,7*Uoc/8]及区间(7*Uoc/8,Uoc]中确定采样点。优选地，所述采样点包括开路电压点。优选地，所述在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压之后，该方法还包括：生成并显示所述光伏组件的电压电流特性曲线和功率电压特性曲线。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种光伏组件异常检测系统，包括：确定单元，用于确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；控制单元，用于依次以各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值对光伏组件进行闭环控制；采集单元，用于在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压；判断单元，用于对于每一电池串，判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内且各采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内，如果是，判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种光伏系统，包括光伏组件和如上述所述的光伏组件异常检测系统。本专利技术提供了一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统，包括首先确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值并依据此控制光伏组件工作，然后在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压，最后，对于每一电池串，判断其在各采样点处的输出电流和输出电压是否均在各采样点处的电流范围和电压范围，如果是，则判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常，一方面，在采集输出电流和输出电压及控制时可以利用光伏系统中的现有电路进行采集及控制，成本低，另一方面，本申请能够及时发现光伏组件中的异常电池串，以便及时采取相应的应对措施，提高了光伏组件的能量转换效率及安全性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种光伏组件异常检测方法的流程图；图2为本专利技术提供的一种光伏组件异常检测系统的结构示意图；图3为图2对应的光伏组件的U-I曲线示意图；图4为图2对应的光伏组件的P-V曲线示意图；图5为本专利技术提供的一种光伏组件异常检测系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种光伏组件异常检测方法、系统及光伏系统，成本低，且能够及时发现光伏组件中的异常电池串，以便及时采取相应的应对措施，提高了光伏组件的能量转换效率及安全性能。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。请参照图1，图1为本专利技术提供的一种光伏组件异常检测方法的流程图，该方法包括：步骤11：确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；请参照图2，图2为本专利技术提供的一种光伏组件异常检测系统的结构示意图。通常情况下，光伏组件包括多个输出并联的电池串，当电池串正常工作时，电池串的输出电压和输出电流是在正常范围内的，而若电池串被障碍物遮挡，则该电池串的输出电压和/或输出电流会不在正常范围内。基于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件异常检测方法，其特征在于，包括：确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；依次以各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值对光伏组件进行闭环控制；在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压；对于每一电池串，判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内且各采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内，如果是，判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常；所述在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压之后，对输出电流判断之前，该方法还包括：确定电池串在各采样点的输出功率超过预设功率值对应的采样点；所述判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内的过程具体为：依次判断电池串在其输出功率超过预设功率值对应的采样点处的输出电流是否在该采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件异常检测方法，其特征在于，包括：确定采样点及各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值；依次以各采样点处的预设目标电流值和预设目标电压值对光伏组件进行闭环控制；在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压；对于每一电池串，判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内且各采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内，如果是，判定该电池串正常，否则，判定该电池串异常；所述在各采样点处采集光伏组件中各电池串的输出电流和输出电压之后，对输出电流判断之前，该方法还包括：确定电池串在各采样点的输出功率超过预设功率值对应的采样点；所述判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内的过程具体为：依次判断电池串在其输出功率超过预设功率值对应的采样点处的输出电流是否在该采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内。2.如权利要求1所述的光伏组件异常检测方法，其特征在于，所述确定电池串在各采样点的输出功率超过预设功率值对应的采样点的过程具体为：确定电池串在各采样点中最大输出功率对应的采样点；所述判断电池串在各采样点处的输出电流是否均在各采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内的过程具体为：判断电池串在最大输出功率对应的采样点处的输出电流是否在该采样点的以预设目标电流值为基准的电流容差范围内。3.如权利要求2所述的光伏组件异常检测方法，其特征在于，所述输出电压包括开路电压，所述预设目标电压值包括预设目标开路电压值；所述判断电池串在各采样点处的采样电压是否均在各采样点的以预设目标电压值为基准的电压容差范围内的过程具体为：判断电池串的开路电压是否在以预设目标开路电压值为基准的电压容差范围内。4.如权利要求1所述的光伏组件异常检测方法，其特征在于，所述确定采样点的过程具体为：分别在区间(A，Uoc/2]、区间(Uoc/2,3*Uoc/4]、区间(3*Uoc/4,7*Uoc/8]及区间(7*Uoc/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠珍，林镇煌，黄凯伦，
申请(专利权)人：科华恒盛股份有限公司，漳州科华技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：福建,35