利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法，桥接电容的一端与第一组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接，桥接电容的另一端与第二组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接，设定桥接电容电流的正方向，光伏组件阵列在运行过程中，通过电流传感器检测各桥接电容的电流，根据各桥接电容的电流幅值、频率及方向检测光伏组件阵列的故障，该系统及方法能够对光伏组件阵列故障进行检测。

【技术实现步骤摘要】
利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法
本专利技术属于光伏组件阵列故障检测领域，涉及一种利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法。
技术介绍
光伏发电系统中包含大量的光伏组件，在长期运行中，可能发生组件老化、线路老化、连接松弛等情况，导致光伏组件阵列发生串联型或者并联型电弧故障、短路故障。这些故障可能引起火灾等事故，严重影响光伏发电系统的安全可靠运行。因此需设计一种方法，该方法能够对检测光伏组件阵列的故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法，该系统及方法能够对光伏组件阵列故障进行检测。为达到上述目的，本专利技术所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统包括桥接电容以及用于检测各桥接电容上电流方向的电流传感器，所述光伏组件阵列包括第一输出端、第二输出端及若干光伏组件，其中，所有光伏组件分为两组，两组光伏组件中的光伏组件数目相同，第一组光伏组件中的各光伏组件依次串联连接组成的第一光伏串联支路，第二组光伏组件中的各光伏组件依次串联连接组成第二光伏串联支路，第一光伏串联支路的一端及第二光伏串联支路的一端均与第一输出端相连接，第一光伏串联支路的另一端及第二光伏串联支路的另一端均与第二输出端相连接；桥接电容的一端与第一组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接，桥接电容的另一端与第二组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接。桥接电容的数目为一个。桥接电容的数目为多个。第i个桥接电容的一端与第一组光伏组件中第i个光伏组件与第i+1个光伏组件之间的线路相连接，第i个桥接电容的另一端与第二组光伏组件中第i个光伏组件与第i+1个光伏组件之间的线路相连接。本专利技术所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的方法包括以下步骤：设定桥接电容电流的正方向，光伏组件阵列在运行过程中，通过电流传感器检测各桥接电容的电流，根据各桥接电容的电流幅值、频率及方向检测光伏组件阵列的故障。当桥接电容的数目为一个时，当桥接电容上产生不平衡电流脉冲时，则说明存在光伏组件出现故障，同时桥接电容电流脉冲的方向指向故障所在的光伏串联支路。当桥接电容的数目为多个时，根据任一桥接电容上产生不平衡电流脉冲时，则说明存在光伏组件出现故障，同时根据各桥接电容电流脉冲的方向判断故障所在的光伏组件。根据桥接电容电流的幅值及频谱区分光伏组件的故障类型。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统及方法在具体操作时，将桥接电容的一端与第一组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接，桥接电容的另一端与第二组光伏组件中相邻两个光伏组件之间的线路相连接，在光伏组件阵列运行过程中，通过电流传感器检测各桥接电容的电流，根据各桥接电容的电流幅值、频率及方向检测光伏组件阵列的故障。具体的，通过分析桥接电容不平衡电流的幅值、频谱和极性，可以判断故障类型及位置，达到故障检测及定位的目的。附图说明图1为桥接电容2为一个时本专利技术的结构示意图；图2为桥接电容2为多个时本专利技术的结构示意图；图3为实施例一中组件A发生故障时的示意图；图4a为组件A发生故障时电容C1的电流波形图；图4b为组件A发生故障时电容C2的电流波形图；图5为实施例一中组件B发生故障时的示意图；图6a为组件B发生故障时电容C1的电流波形图；图6b为组件B发生故障时电容C2的电流波形图。其中，1为光伏组件、2为桥接电容。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1及图2，本专利技术所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统包括桥接电容2以及用于检测各桥接电容2上电流方向的电流传感器，所述光伏组件阵列包括第一输出端、第二输出端及若干光伏组件1，其中，所有光伏组件1分为两组，两组光伏组件1中的光伏组件1数目相同，第一组光伏组件1中的各光伏组件1依次串联连接组成的第一光伏串联支路，第二组光伏组件1中的各光伏组件1依次串联连接组成第二光伏串联支路，第一光伏串联支路的一端及第二光伏串联支路的一端均与第一输出端相连接，第一光伏串联支路的另一端及第二光伏串联支路的另一端均与第二输出端相连接；桥接电容2的一端与第一组光伏组件1中相邻两个光伏组件1之间的线路相连接，桥接电容2的另一端与第二组光伏组件1中相邻两个光伏组件1之间的线路相连接。本专利技术所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的方法包括以下步骤：设定桥接电容2电流的正方向，光伏组件阵列在运行过程中，通过电流传感器检测各桥接电容2的电流，根据各桥接电容2的电流幅值、频率及方向检测光伏组件阵列的故障。参考图1，当桥接电容2的数目为一个时，当桥接电容2上产生不平衡电流脉冲时，则说明存在光伏组件1出现故障，同时桥接电容2电流脉冲的方向指向故障所在的光伏串联支路。参考图2，当桥接电容2的数目为多个时，优选的，第i个桥接电容2的一端与第一组光伏组件1中第i个光伏组件1与第i+1个光伏组件1之间的线路相连接，第i个桥接电容2的另一端与第二组光伏组件1中第i个光伏组件1与第i+1个光伏组件1之间的线路相连接，根据任一桥接电容2上产生不平衡电流脉冲时，则说明存在光伏组件1出现故障，同时根据各桥接电容2电流脉冲的方向判断故障所在的光伏组件1。当光伏组件1发生串联型电弧、并联型电弧故障和短路故障时，根据桥接电容2电流的幅值及频谱即可区分光伏组件1的故障类型，短路故障，还包括串联型、并联型电弧故障。实施例一本实施例的电路图如图3所示，利用电流传感器测量各电容电流，当组件A发生短路故障时，电容C1及电容C2电流波形如图4a及图4b所示，电容C1的电流脉冲为正极性，电容C2的电流极性为负极性；当组件B发生短路故障时，如图5所示，电容C1及电容C2的电流波形如图6a及图6b所示，电容C1和电容C2的电流脉冲均为正极性，根据电容电流脉冲的极性即可判断故障发生所在支路及具体的光伏组件1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统，其特征在于，包括桥接电容(2)以及用于检测各桥接电容(2)上电流方向的电流传感器，所述光伏组件阵列包括第一输出端、第二输出端及若干光伏组件(1)，其中，所有光伏组件(1)分为两组，两组光伏组件(1)中的光伏组件(1)数目相同，第一组光伏组件(1)中的各光伏组件(1)依次串联连接组成的第一光伏串联支路，第二组光伏组件(1)中的各光伏组件(1)依次串联连接组成第二光伏串联支路，第一光伏串联支路的一端及第二光伏串联支路的一端均与第一输出端相连接，第一光伏串联支路的另一端及第二光伏串联支路的另一端均与第二输出端相连接；/n桥接电容(2)的一端与第一组光伏组件(1)中相邻两个光伏组件(1)之间的线路相连接，桥接电容(2)的另一端与第二组光伏组件(1)中相邻两个光伏组件(1)之间的线路相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统，其特征在于，包括桥接电容(2)以及用于检测各桥接电容(2)上电流方向的电流传感器，所述光伏组件阵列包括第一输出端、第二输出端及若干光伏组件(1)，其中，所有光伏组件(1)分为两组，两组光伏组件(1)中的光伏组件(1)数目相同，第一组光伏组件(1)中的各光伏组件(1)依次串联连接组成的第一光伏串联支路，第二组光伏组件(1)中的各光伏组件(1)依次串联连接组成第二光伏串联支路，第一光伏串联支路的一端及第二光伏串联支路的一端均与第一输出端相连接，第一光伏串联支路的另一端及第二光伏串联支路的另一端均与第二输出端相连接；
桥接电容(2)的一端与第一组光伏组件(1)中相邻两个光伏组件(1)之间的线路相连接，桥接电容(2)的另一端与第二组光伏组件(1)中相邻两个光伏组件(1)之间的线路相连接。


2.根据权利要求1所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统，其特征在于，桥接电容(2)的数目为一个。


3.根据权利要求1所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统，其特征在于，桥接电容(2)的数目为多个。


4.根据权利要求3所述的利用桥接电容不平衡电流检测光伏组件阵列故障的系统，其特征在于，第i个桥接电容(2)的一端与第一组光伏组件(1)中第i个光伏组件(1)与第i+1个光伏组件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊庆，郭自清，汲胜昌，祝令瑜，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61