一种集中式光伏电站污秽在线监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种集中式光伏电站污秽在线监测装置及监测方法，包括太阳能板I，太阳能板I用于吸收太阳能光照，太阳能板I上连接有太阳能控制器，太阳能控制器控制整个系统的控制状态，太阳能控制器上连接有温度补偿器，在室内温度偏高或偏低的情况下，自动调整太阳能板I的温度；包括太阳能板II，太阳能板II上连接有污秽监测系统，太阳能板II使太阳能板I的辐射能转换为电能，太阳能板II流出的电流为污秽监测系统供电，测得电能通过LORA

【技术实现步骤摘要】
一种集中式光伏电站污秽在线监测装置及监测方法


[0001]本专利技术专利属于新能源光伏发电维护领域，尤其涉及一种集中式光伏电站污秽在线监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]随着社会发展的高速发展，能源短缺问题越来越严重，大力发展新能源已经成为必然的趋势，新能源中的太阳能作为一种可再生的绿色能源，由于其储量无限制，对环境污染小，只要在光照充足的地区非常容易收集等特点，已经发展为最为广泛的新型能源，具有非常广阔的应用前景，但是光伏电站的监测系统的发展还不是很完善，目前光伏电站的监控系统都几乎依赖与电信运营商的网络进行数据传输，但对于这种布局非常广泛，环境相对比较恶劣的气候条件，光伏电站的监控系统如依靠电信运营商输数据往往因为信号覆盖不足造成的信号强度低，数据的延迟增高造价过高。若采用蜂窝网络，虽然带宽可以保证，但单次的传输数据量很小，不仅要占用网络和码号资源，还会产生流量费用，这样数据传输成本将大大增加，而LORA
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wan无线传输方式就可以弥补上述传输方式的缺点。光伏电站主要建设在高原、沙漠等环境恶劣的场地，使用LORA
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wan无线传输可以显著的提升传输距离，低成本，并且还可以通过自适应数据速率来降低功耗。

技术实现思路

[0003]本专利要解决的技术问题是提供一种集中式光伏电站污秽在线监测装置及监测方法，在光伏电站中将温度传感器安装在太阳能板上来采集板上的光照强度值并转化为电压值，本专利所设计的温度传感器能在太阳能板上长期放置，实时读取温度传感器所测量、计算出来数据结果，当污秽程度使得太阳能板的发电效率下降至10％时，温度传感器向污秽清扫装置发出清扫信号，开始进行太阳能板表面的污秽清扫工作，同时基于电力物联网通讯技术，温度传感器所测得的数据会实时传输至后台系统，方便运行人员实时监控。通过温度传感器能直接的获取太阳能板的运行状态，保证太阳能板的发电效率能够维持在较高水平。
[0004]本专利包含三个部分，一是设计了温度传感器系统，能够通过测量太阳能板的光照强度来计算出太阳能板的电压值；二是设计了当求得电压值低于警戒值的时候，通过LORA
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wan无线网络与污秽清扫装置进行信号传输，发送清扫信号指令；三是利用LORA
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wan无线网络的低功耗，传输距离远，成本低，通信稳定性好的特点，将温度传感器所测量太阳能板的数据实时传输至后台系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种集中式光伏电站污秽在线监测装置，包括太阳能板I，太阳能板I用于吸收太阳能光照，太阳能板I上连接有太阳能控制器，太阳能控制器控制整个系统的控制状态，太阳能控制器上连接有温度补偿器，在室内温度偏高或偏低的情况下，自动调整太阳能板I的温度；
[0007]包括太阳能板II，太阳能板II上连接有污秽监测系统，太阳能板II使太阳能板I的辐射能转换为电能，太阳能板II流出的电流为污秽监测系统供电，测得电能通过LORA
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wan无线网络进行传输数据，并将数据传送至后台终端。
[0008]所述的太阳能控制器上连接有光控装置和时控装置。
[0009]包括温度传感器，温度传感器将太阳能板II传递给MCU模块，MCU模块计算出太阳能板II的输出电压值。
[0010]所述的太阳能控制器上连接有DC/AC逆变器、直流负载和交流负载，DC/AC逆变器将太阳能板I产生的直流电转换为交流电，为交流负载供电。
[0011]所述的MCU模块采用ARM公司的STM32系列芯片，作为主控板各部分与主控板相连。
[0012]集中式光伏电站污秽在线监测方法，其包括如下步骤：
[0013]1)当太阳光照射到太阳能板I1时，吸收的辐射能转化成为直流电，直流电流入太阳能控制器，太阳能控制器来控制整个系统的工作状态，作为蓄电池与太阳能板I的枢纽，控制蓄电池的充电过程、放电过程；
[0014]2)在太阳能控制器安装温度补偿器，在室温偏低或偏高的情况下，温度补偿器会自动调整太阳能板I的温度，将太阳能板I始终保持在合适的工况，到达最佳发电效率；
[0015]3)光控装置、时控装置与太阳能控制器能够自动控制蓄电池3的充放电，充满后存储起来，当元器件在无光条件下再由蓄电池供电，电流从控制器直接流经直流电负载，大部分的电流经DC/AC逆变器7，将太阳能板产生的直流电转换成为交流电，为交流负载供电；
[0016]4)通过太阳能板II使辐射能转化成为电能，太阳能板流出电流为污秽监测装置供电，污秽监测装置在通过监测太阳能板的输出电流低时，即为判定到发电效率低时，当发电效率达到警戒值的时候，所有数据均通过LoRa无线通信，将污秽监测装置所监测太阳能板的电流输出值、电池电量情况进行实时数据传输，传输至后台终端，便于工作人员进行监控；
[0017]5)当光照照射到安装在太阳能板II的温度传感器后，由MCU模块进行数据的计算，最后会算太阳能板输出的电压值，同时存储芯片与同步动态随机存储器实时存储数据，然后将数据通过无线通信模块，将信号放大传输的功率放大器传输至后台系统；
[0018]6)485通讯作为变电站的常用通讯方式，在太阳能板背面伸出两根线，进行40V电压输出，(RS485RXCONTROLTX)主控板MCU通过三根线控制485芯片发出485信号，与光照强度传感器进行通讯，把光照强度值实时采集值读取出来；
[0019]7)无线通讯芯片由主控板MCU控制，(WIRELESSRXWIRELESSTX)为无线通讯信号，进行信号的传输，M1M0为选择端口，监测得光照强度和电压值值偏差大，光照强度好，电压值很低，无线通讯发送启动命令，传输无线通讯信号给小车，小车接收到无线信号后，启动工作；
[0020]8)模拟电压的采集通过电压的监测，利用耦合进入到装置里，通过ADC控制转换开关的转换，通过太阳能电池板背部的两根线进行40V电压的采集，然后装置开始充电，MCU设置的间隔5s、10s、20s,假设间隔为5s,5s后，继电器启动，把电源引入到测量装置，来测量电压值，5S以后测量完，继电器失电，把太阳能电池板的电供给装置内自带电池进行充电。电压正常测量是40V左右，通过AD8603进行电压的变换，将测得的0～40V范围内的电压变换至0
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3.3V范围内单片机可以接收的电压；
[0021]9)通过太阳能板的发电电压值和光照强度的对比来间接反映太阳能电池板污秽程度，若污秽程度达到需要清扫时，采用无线通讯方式向清扫小车发送指令。
[0022]本专利技术具有如下优点及有益效果：该专利是一种能够与电力物联网融合，通过安装在光伏电场上的光照传感器装置，具有实时在线监测太阳能板的电压值来反映太阳能板的污秽程度，采用LORA
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wan无线传输方式把数据发送到后台，为之后的太阳能板的污秽清扫提供有效地数据支持手段；
[0023]在新能源光伏发电维护领域，本专利设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集中式光伏电站污秽在线监测系统，其特征在于：包括太阳能板I，太阳能板I用于吸收太阳能光照，太阳能板I上连接有太阳能控制器，太阳能控制器控制整个系统的控制状态，太阳能控制器上连接有温度补偿器，在室内温度偏高或偏低的情况下，自动调整太阳能板I的温度；包括太阳能板II，太阳能板II上连接有污秽监测系统，太阳能板II使太阳能板I的辐射能转换为电能，太阳能板II流出的电流11为污秽监测系统供电，测得电能通过LORA
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wan无线网络进行传输数据，并将数据传送至后台终端。2.根据权利要求1所述的集中式光伏电站污秽在线监测装置，其特征在于：所述的太阳能控制器上连接有光控装置和时控装置。3.根据权利要求1所述的集中式光伏电站污秽在线监测装置，其特征在于：包括温度传感器，温度传感器将太阳能板II传递给MCU模块，MCU模块计算出太阳能板II的输出电压值。4.根据权利要求1所述的集中式光伏电站污秽在线监测装置，其特征在于：所述的太阳能控制器上连接有DC/AC逆变器、直流负载和交流负载，DC/AC逆变器将太阳能板I产生的直流电转换为交流电，为交流负载供电。5.根据权利要求3所述的集中式光伏电站污秽在线监测装置，其特征在于：所述的MCU模块采用ARM公司的STM32系列芯片，作为主控板各部分与主控板相连。6.如权利要求1
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5任一所述的集中式光伏电站污秽在线监测装置的及监测方法，其特征在于包括如下步骤：1)当太阳光照射到太阳能板I1时，吸收的辐射能转化成为直流电，直流电流入太阳能控制器，太阳能控制器来控制整个系统的工作状态，作为蓄电池与太阳能板I的枢纽，控制蓄电池的充电过程、放电过程；2)在太阳能控制器安装温度补偿器，在室温偏低或偏高的情况下，温度补偿器会自动调整太阳能板I的温度，将太阳能板I始终保持在合适的工况，到达最佳发电效率；3)光控装置、时控装置与太阳能控制器能够自动控制蓄电池3的充放电，充满后存储起来，当元器件在无光条件下再由蓄电池供电，电流从控制器直接流经直流电负载，大部分的电流经DC/AC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，韩德斌，付钰惠，何苗苗，
申请(专利权)人：辽宁东科电力有限公司，
类型：发明
国别省市：