组串级光伏消防安全快速关断装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了组串级光伏消防安全快速关断装置；包括控制模块，所述控制模块上电性连接有闭环控制模块，所述闭环控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有接收器模块，所述接收器模块上电性连接有检测模块；所述闭环控制模块和所述控制模块上共同电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有发射器模块上电性连接在所述组件光伏网上；所述控制模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有移动设备；本发明专利技术通过接收器模块对检测模块检测的组件光伏网数据信息进行接收和传输，通过闭环控制模块进行计算控制调节，发射器模块对组件光伏网进行关断控制调节，通过通讯模块连通移动设备，便于进行远程操作控制调节。操作控制调节。操作控制调节。

【技术实现步骤摘要】
组串级光伏消防安全快速关断装置及其方法


[0001]本专利技术属于光伏发电
，具体涉及组串级光伏消防安全快速关断装置及其方法。

技术介绍

[0002]随着光伏电站大幅增加。由于安装环境的复杂性，发生火灾的风险很高。80％以上的电站着火是因为直流侧的故障，如果直流高压无法关断，现场会存在触电隐患。由于光伏系统是带电设备，发电时电压较高，且设备及电路中始终有电流存在，在以往的光伏系统火灾事故中，即使关闭了电网电源，并且逆变器自动关闭，从组件到逆变器或控制器的电线仍然带电，直流高压对人身安全是巨大的隐患，因此，在消防响应之前，电站运维人员需要关断光伏系统，切断电源，以保障消防人员的安全和电网的稳定，然而市面上各种的关断装置仍存在各种各样的问题。
[0003]如授权公告号为CN218897205U所公开的一种电力检测及快速关断保护一体化的光伏接线装置，其虽然实现了提供快速关断直流侧光伏组件电路的保护措施，实现建筑光伏消防控制及电力安全，但是并未解决现有关断装置存在的不能够实现对检测的数据信息进行闭环控制，不能够有效的实现自动化操作调节，并且不能够有效的关断控制和远程控制等的问题，为此我们提出组串级光伏消防安全快速关断装置及其方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供组串级光伏消防安全快速关断装置及其方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：组串级光伏消防安全快速关断装置，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有闭环控制模块，所述闭环控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有接收器模块，所述接收器模块上电性连接有检测模块，所述检测模块用于实现对组件光伏网进行安全检测，所述检测模块中包括有温度传感器和摄像头，所述接收器模块用于实现对所述检测模块的数据信息进行接收，并且实现将数据信息进行传输，所述处理模块用于实现对数据信息进行计算处理，提高数据信息的精准度和安全性，所述闭环控制模块用于实现对检测的数据信息和设定参数数据信息进行比较，判定是否需要关断组件光伏网；
[0006]所述闭环控制模块和所述控制模块上共同电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有发射器模块上电性连接在所述组件光伏网上，所述驱动模块用于实现在接收到所述闭环控制模块和所述控制模块的关断信号后，启动所述发射器模块，使得所述发射器模块控制所述组件光伏网进行关断处理，所述发射器模块用于实现对关断信号进行传输，所述驱动模块上电性连接有手动开关，所述手动开关用于实现手动控制调节；
[0007]所述控制模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有移动设备，所述通讯模块用于实现对所述移动设备或者所述控制模块的数据信息进行相互传输，有效的
实现远程传输控制。
[0008]优选的，所述处理模块中包括有用于接收数据信息的获取单元，包括有用于实现对数据信息进行转换的模数转换单元，包括有用于实现对数据进行放大处理的增益单元，包括用于实现对数据信息进行去除杂波的滤波单元，还包括有用于实现对图像信息进行识别的识别单元。
[0009]优选的，所述识别单元在进行识别处理之前，通过图像分割对图像进行处理，获取图像的特征，所述图像分割采用的是深度卷积神经网络进行计算处理，所述深度卷积神经网络的计算公式如下；
[0010]则输入的图片矩阵以及后面的卷积核,特征图矩阵都是方阵,设输入矩阵大小为w，卷积核大小为k，步幅为s，补零层数为p，则卷积后产生的特征图大小计算公式为：
[0011][0012]输入公式为：
[0013]V＝cosv2(W,X,"valid")+b，
[0014]输出公式为：
[0015][0016]上面的输入输出公式是对每一个卷积层而言的，每一个卷积层都有一个不同的权重矩阵W，并且W，X，Y是矩阵形式，对于最后一层全连接层，设为第L层,输出是向量形式的y
L
，期望输出是d。
[0017]优选的，所述滤波单元采用的二阶IIR低通滤波或者是FIR滤波器，
[0018]所述二阶IIR低通滤波的计算公式如下：
[0019][0020]y(n)为输出数据，x
n
为输入数据，a和b为滤波器的系数，n为滤波次数，k＝0为该次处理的数据信息，k＝1为下次处理的数据信息，n
‑
k为数据信息的位置；
[0021]所述FIR滤波器采用的是有限长单位冲激响应滤波器，一个M阶FIR滤波器的定义如下：
[0022]长度为M的FIR输出对应于输入时间序列z(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出：
[0023][0024]上式表达的是一个M
‑
1阶的FIR滤波器，它有M个抽头，因此有M个乘法器，M
‑
1个累加器组成，每一个抽头需要消耗逻辑资源的乘法器累加器单元；
[0025]其中z(n)为输入信号，h(j)为FIR滤波系数，v(n)为经过滤波后的信号。
[0026]优选的，所述控制模块上电性连接有调压模块，所述调压模块上电性连接有供电模块，所述调压模块采用的是电网电压。
[0027]优选的，所述调压模块中包括有用于实现对高电压进行降压处理的降压电路，包
括有用于实现对交流电压进行转换成直流电压的整流电路，包括有用于实现对滤除直流电压中交流电压的滤波电路，包括有用于实现对输送出电压进行稳定的稳压电路。
[0028]优选的，所述控制模块上电性连接有辅助模块，所述辅助模块中包括有警示器、存储器和电网关断开关，所述警示器采用的是声光报警器，所述存储器中包括有ROM存储器和RAM存储器，所述电网关断开关设置在逆变器和电网之间。
[0029]优选的，所述驱动模块上电性连接有消防喷淋系统，所述消防喷淋系统中包括有二氧化碳灭火罐和喷射头。
[0030]优选的，所述闭环控制模块的PID控制器的数学表达式为：
[0031][0032]其中K
p
为比例增益，e(t)为偏差数，U(t)为被控输出量，K
I
为积分增益，K
D
为微分增益；
[0033]e(t)的计算如下：e(t)＝T1‑
T2，求中T1为设定的温度，T2为实际测量的温度。
[0034]组串级光伏消防安全快速关断装置的使用方法，包括有以下方法：
[0035]S1、检测模块实现对组件光伏网进行检测：通过检测模块中的温度传感器和摄像头对组件光伏网进行检测，温度传感器采集组件光伏网的温度，摄像头拍摄失火画面，然后通过接收器模块进行数据性的传输；
[0036]S2、处理模块实现对数据信息进行计算处理：在接收器模块实现对数据信息进行传输的时候，通过处理模块实现对信息进行计算，通过转换、滤波和放大处理，提高数据信息的精准度和安全性，并且通过识别单元实现对图像信息进行处理，便于数据信息通过闭环控制模块进行计算控制；
[0037]S3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.组串级光伏消防安全快速关断装置，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有闭环控制模块，所述闭环控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有接收器模块，所述接收器模块上电性连接有检测模块，所述检测模块用于实现对组件光伏网进行安全检测，所述检测模块中包括有温度传感器和摄像头，所述接收器模块用于实现对所述检测模块的数据信息进行接收，并且实现将数据信息进行传输，所述处理模块用于实现对数据信息进行计算处理，提高数据信息的精准度和安全性，所述闭环控制模块用于实现对检测的数据信息和设定参数数据信息进行比较，判定是否需要关断组件光伏网；所述闭环控制模块和所述控制模块上共同电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有发射器模块上电性连接在所述组件光伏网上，所述驱动模块用于实现在接收到所述闭环控制模块和所述控制模块的关断信号后，启动所述发射器模块，使得所述发射器模块控制所述组件光伏网进行关断处理，所述发射器模块用于实现对关断信号进行传输，所述驱动模块上电性连接有手动开关，所述手动开关用于实现手动控制调节；所述控制模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有移动设备，所述通讯模块用于实现对所述移动设备或者所述控制模块的数据信息进行相互传输，有效的实现远程传输控制。2.根据权利要求1所述的组串级光伏消防安全快速关断装置，其特征在于：所述处理模块中包括有用于接收数据信息的获取单元，包括有用于实现对数据信息进行转换的模数转换单元，包括有用于实现对数据进行放大处理的增益单元，包括用于实现对数据信息进行去除杂波的滤波单元，还包括有用于实现对图像信息进行识别的识别单元。3.根据权利要求2所述的组串级光伏消防安全快速关断装置，其特征在于：所述识别单元在进行识别处理之前，通过图像分割对图像进行处理，获取图像的特征，所述图像分割采用的是深度卷积神经网络进行计算处理，所述深度卷积神经网络的计算公式如下；则输入的图片矩阵以及后面的卷积核,特征图矩阵都是方阵,设输入矩阵大小为w，卷积核大小为k，步幅为s，补零层数为p，则卷积后产生的特征图大小计算公式为：输入公式为：V＝cosv2(W,X,"valid")+b，输出公式为：上面的输入输出公式是对每一个卷积层而言的，每一个卷积层都有一个不同的权重矩阵W，并且W，X，Y是矩阵形式，对于最后一层全连接层，设为第L层,输出是向量形式的y
L
，期望输出是d。4.根据权利要求2所述的组串级光伏消防安全快速关断装置，其特征在于：所述滤波单元采用的二阶IIR低通滤波或者是FIR滤波器，所述二阶IIR低通滤波的计算公式如下：
y(n)为输出数据，x
n
为输入数据，a和b为滤波器的系数，n为滤波次数，k＝0为该次处理的数据信息，k＝1为下次处理的数据信息，n
‑
k为数据信息的位置；所述FIR滤波器采用的是有限长单位冲激响应滤波器，一个M阶FIR滤波器的定义如下：长度为M的FIR输出对应于输入时间序列z(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出：上式表达的是一个M
‑
1阶的FIR滤波器，它有M个抽头，因此有M...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庭轶，路伟希，
申请(专利权)人：常州索同智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：