【技术实现步骤摘要】
具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测装置
本专利技术属于太阳能光伏发电
，具体涉及一种具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测装置。
技术介绍
光伏电站使用寿命一般为25年，其安全性和可靠性的重要程度远大于其经济性。随着光伏电站的规模越来越大，由几十至上百MW级，光伏电站经常会发生各种灾害及故障，如何确保光伏电站的安全运行，在第一时间自动发现并排除火灾隐患，实现自动识别事故风险，防止或减少火灾危害，提高系统发电效率，已成为行业当务之急。引起火灾发生的原因包括：光伏热斑引起光伏组件的异常发热、光伏组件接线盒工艺问题、光伏组件内部并联防反二极管失效发热、直流段接线处氧化引起电阻增大而发热、感应雷电波形成的浪涌冲击等。光伏系统故障是导致灾变发生的主要原因，因此需要在未料灾变发生之前排除可能发生的故障隐患，故障引起的系统各项参数指标的变化是灾变预测的依据，以便实现在灾变发生前提前预知。国内外一般采用的故障诊断方法包括：电流检测法、I-V曲线测量法、监控系统法、智能检测法、红外图像分析法、数学模型法等。从目前市场产品...
【技术保护点】
1.具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测装置，利用伏安特性方程、二分法以及遗传算法等实现，其特征在于：所述具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测系统包括：光伏阵列、采样模块、CPU模块、PWM驱动模块、Boost升压模块、输出模块、以及负载/逆变器模块；所述采样模块的输入端与所述光伏阵列输出端连接，所述采样模块的输出端与所述CPU模块输入端连接，所述CPU模块输出端同时与所述PWM驱动模块输入端以及所述输出模块输入端连接，所述PWM驱动模块输出端与所述Boost升压模块输入端连接，所述Boost升压模块输出端与所述负载/逆变器模块输入端连接；/n所述采样模块包括电压采...
【技术特征摘要】
1.具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测装置，利用伏安特性方程、二分法以及遗传算法等实现，其特征在于：所述具有最大功率点跟踪功能的光伏电站故障检测系统包括：光伏阵列、采样模块、CPU模块、PWM驱动模块、Boost升压模块、输出模块、以及负载/逆变器模块；所述采样模块的输入端与所述光伏阵列输出端连接，所述采样模块的输出端与所述CPU模块输入端连接，所述CPU模块输出端同时与所述PWM驱动模块输入端以及所述输出模块输入端连接，所述PWM驱动模块输出端与所述Boost升压模块输入端连接，所述Boost升压模块输出端与所述负载/逆变器模块输入端连接；
所述采样模块包括电压采样模块和电流采样模块，电压采样模块和电流采样模块分别与所述光伏阵列输出端连接，用于实时采集光伏阵列的输出电压和输出电流，并发送给CPU模块；
所述Boost升压模块包括MOSFET开关管，所述MOSFET开关管的输入端与所述PWM驱动模块的输出端连接；
该方法采用以伏安特性公式作为计算的理论依据，通过电池板在标准状态下的参数值，推算出决定伏安特性曲线形状的变化参数；在同一个最大功率点计算周期内，只需要两次采样电压和电流值，就可以得出当前的短路电流、开路电压和温度的值；通过建立计算最大功率点电压值的计算方程，结合二分法或遗传算法等数值算法，可以直接计算出当前最大功率点的电压值；通过计算出的温度、短路电流、开路电压以及最大功率点的电压值，判断是否出现故障以及故障类型；具体包括如下步骤：
步骤1：计算伏安特性简化方程中参数I0、的值
(1)根据简化的伏安曲线方程：
式中，Isc为太阳能电池的短路电流，T是电池板的绝对温度，u为电池板电压值，i为电池板电流值；
(2)电池板的系统标定值：在标准日照和温度的条件下，最大输出功率Pmax、最大工作电压Upm0、最大工作电流Ipm0、开路电压Uoc0、短路电流Isc0的值，
(3)将电池板参数值代入到上述的伏安曲线方程中，推导出只有一个未知数I0的一维方程，采用二分法或遗传算法等数值计算方法求解出I0的值，从而计算出参数的值；
步骤2：计算当前短路电流、开路...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏之秋，王春鹏，赵婷婷，候占武，杨盛，李潇潇，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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