專利名稱：用于監(jiān)控光伏設(shè)備的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控光伏設(shè)備的至少一個(gè)設(shè)備部分或整個(gè)光伏設(shè)備的一種方法
和一種裝置。
背景技術(shù)：
具有處于幾百萬瓦特范圍中的功率的光伏設(shè)備是發(fā)電站，其中借助于光伏單元將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換成直流電流形式的電能。光伏單元通過充分利用光伏效應(yīng)而用作輻射能量的轉(zhuǎn)換器。由于單個(gè)光伏單元的小電壓(大約0. 5伏特)，多個(gè)單元可被聯(lián)合成光伏模塊。多個(gè)光伏模塊被互連成串聯(lián)串。光伏設(shè)備因此通常包括多個(gè)光伏模塊，這些光伏模塊分別包括大量彼此電互連的光伏單元。為了將由光伏設(shè)備產(chǎn)生的直流電流饋送到公共電網(wǎng)中，直流電流必要時(shí)必須借助于逆變器被轉(zhuǎn)換成交流電流。為了將各個(gè)光電模塊相互連接和/或與公共電網(wǎng)和/或負(fù)載連接，設(shè)置至少一個(gè)電線路系統(tǒng)，必要時(shí)還設(shè)置耦合箱和/或發(fā)電機(jī)箱，其中以電的方式進(jìn)行光伏模塊的聯(lián)接。在此，具有處于幾百萬瓦特范圍中的功率的光伏設(shè)備占用大的設(shè)備面，該設(shè)備面大多數(shù)大于一平方千米。光伏設(shè)備也經(jīng)常被高度分支，其中必要時(shí)使用相互間隔的露天的和經(jīng)歷高太陽照射的場地來安裝包括大量光伏單元的光伏模塊。在光伏設(shè)備的各個(gè)光伏模塊之間的間隔在此可以為多于一千米。光伏設(shè)備的幾何形狀和各個(gè)光伏模塊之間的間隔取決于可供使用的一個(gè)或多個(gè)地塊面積(Grundstucksfl^che)。在此，運(yùn)行建筑 (Betriebsgeb^ude)的布置和數(shù)量優(yōu)選地如此來選擇，即使得各個(gè)光伏模塊至運(yùn)行建筑的間隔盡可能均勻地來實(shí)施并且在光伏模塊和運(yùn)行建筑之間的導(dǎo)電線路盡可能相同或相似長地被構(gòu)造。導(dǎo)電線路被實(shí)施為直至最大約1200m、優(yōu)選地不長于大約500m的長度。這樣的光伏設(shè)備大多不被個(gè)人擁有，使得無論是由于多個(gè)有缺陷的光伏單元和/ 或由于一個(gè)或多個(gè)有缺陷的光伏模塊和/或由于設(shè)備的線路系統(tǒng)中的電線路的一個(gè)或多個(gè)斷裂和/或由于一個(gè)或多個(gè)逆變器處的缺陷而使廣闊的光伏設(shè)備的一部分中的缺陷經(jīng)常在較長的時(shí)間段上保持未被識(shí)別并且導(dǎo)致設(shè)備收益減少。尤其是借助于操作人員監(jiān)控廣闊的光伏設(shè)備的所有區(qū)域需要高的經(jīng)濟(jì)和/或技術(shù)耗費(fèi)并且因此是不能獲利的。但是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏設(shè)備的監(jiān)控，不同的自診斷系統(tǒng)已經(jīng)被使用，這在下面予以詳述。已知的第一自診斷系統(tǒng)基于，將各個(gè)光伏模塊的在逆變器處聚集的和電流相互比較。一旦一個(gè)和電流在與其他和電流的比較中被識(shí)別為太低，則輸出故障消息。在此，在日間進(jìn)程中經(jīng)常出現(xiàn)故障消息，因?yàn)橛捎谝蜃儞Q的云使光伏設(shè)備部分遮蔽而總是導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)和電流與在設(shè)備的由太陽更強(qiáng)烈照耀的另一部分中產(chǎn)生的和電流的偏差。已知的第二自診斷系統(tǒng)基于，將不同逆變器的當(dāng)前功率相互比較。一旦當(dāng)前功率在與其他功率的比較中被識(shí)別為太低，則輸出故障消息。不過在此情況下出現(xiàn)與在第一自診斷系統(tǒng)時(shí)相同的問題。
已知的第三自診斷系統(tǒng)基于形成當(dāng)前所獲得功率與光伏設(shè)備基于所測量的太陽輻射功率的理論上可獲得的功率之比。在此有問題的是，由于變換的環(huán)境條件、尤其是變換的風(fēng)速和/或天氣決定的和/或季節(jié)決定的太陽照射，在一年的不同日子所確定的功率比的可比較性是不可能的。已知第四自診斷系統(tǒng)基于，將不同逆變器的標(biāo)準(zhǔn)化能量相互比較。不過在此情況下出現(xiàn)與在第三自診斷系統(tǒng)時(shí)相同的問題。出版物"(Jberwachung/Monitoring von Photovoltaikanlagen，，(Μ· D'Souza, L. Herzog, Bulletin SEV/VSE 10/94，第27- 頁)描述了用于保證光伏設(shè)備收益的監(jiān)控裝
置的方案。Hj IKiItl "Analyse des Betriebsverhaltens von Photovoltaikanlagen durch normierte Darstellung von Energieeintrag und Leistung，，(H. Haberlein, C. Beutler, Bulletin SEV/VSE 4/95，第25-33頁)描述了將不同大小和局部安置的光伏設(shè)備相互比較的可能性。不過，來自處于幾百萬瓦特的數(shù)量級中的光伏設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明， 如果在功率層面或在具有短時(shí)間間隔的功率平均值上將實(shí)際值與額定值的商與設(shè)備特定的參考值相比較，則由云對光伏設(shè)備的部分遮蔽在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中產(chǎn)生許多錯(cuò)誤故障消肩、ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于監(jiān)控光伏設(shè)備的至少一個(gè)設(shè)備部分的相對于此改善的方法和改善的裝置。該任務(wù)針對用于監(jiān)控光伏設(shè)備的至少一個(gè)設(shè)備部分的方法被解決，所述方法具有以下步驟
-確定至少一個(gè)設(shè)備部分的以Wh/cf為單元的溫度補(bǔ)償?shù)娜臻g太陽輻射能量
權(quán)利要求
1. 一種用于監(jiān)控光伏設(shè)備(20)的至少一個(gè)設(shè)備部分的方法，具有以下步驟 -確定至少一個(gè)設(shè)備部分的以為單元的溫度補(bǔ)償?shù)娜臻g太陽輻射能量其中其中
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，選擇包括至少一個(gè)具有大量光伏單元的光伏模塊(21，22，23，24 )和/或包括至少一個(gè)逆變器(25 )的至少一個(gè)設(shè)備部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，為確定日間能量執(zhí)行無接觸的直流電流測量，并且將在此所確定的當(dāng)前電流信號(hào)與在至少一個(gè)設(shè)備部分處當(dāng)前所測量的直流電壓相乘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，自動(dòng)執(zhí)行對溫度補(bǔ)償?shù)墓β时?PRimt的確定以及在所確定的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时萈Ri, 和至少一個(gè)設(shè)備部分的功率比額定值之間的比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，只有當(dāng)達(dá)到或超過為H^wp所確定的最小值時(shí)，才執(zhí)行在所確定的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时萈Rw和至少一個(gè)設(shè)備部分的功率比額定值之間的比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在所確定的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时?PR^m。與至少一個(gè)設(shè)備部分的功率比額定值的偏差為負(fù)時(shí)輸出至少一個(gè)警報(bào)信號(hào)。
7.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法的裝置(10)，包括-至少一個(gè)第一設(shè)備(1)，用于確定至少一個(gè)設(shè)備部分的溫度T ； -至少一個(gè)第二設(shè)備(2)，用于確定在至少一個(gè)設(shè)備部分中的太陽輻射功率G ； -至少一個(gè)第三設(shè)備(3)，用于確定用來計(jì)算至少一個(gè)設(shè)備部分的日間能量ET:>J的值；和-至少一個(gè)第四設(shè)備(4)，用于計(jì)算至少一個(gè)設(shè)備部分的日間能量1^:>|和/或用于計(jì)算至少一個(gè)設(shè)備部分的溫度補(bǔ)償?shù)娜臻g太陽輻射能量和/或用于計(jì)算至少一個(gè)設(shè)備部分的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时萷Rimw和/或此外用于將溫度補(bǔ)償?shù)墓β时萈PTag^BP與至少一個(gè)設(shè)備部分的功率比額定值相比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)第四設(shè)備(4)被設(shè)立用于實(shí)施以下計(jì)算-確定以《h/κν+為單位的溫度補(bǔ)償?shù)娜臻g太陽輻射能量up ,其中
9.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，此外存在至少一個(gè)第五設(shè)備 (5)，用于在出現(xiàn)所確定的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时萈Rw與功率比額定值的偏差為負(fù)的情況下輸出至少一個(gè)警報(bào)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)第一設(shè)備(1)和所述至少一個(gè)第二設(shè)備(2 )被分配給光伏設(shè)備(20 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的裝置，其特征在于，分別將用于確定用來計(jì)算日間能量E^g的值的第三設(shè)備(3)分配給光伏設(shè)備(20)的逆變器(25)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)第四設(shè)備(4)通過至少一個(gè)計(jì)算單元來提供。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12之一所述的裝置，其特征在在于，能夠借助于至少一個(gè)第四設(shè)備(4)和/或至少一個(gè)第五設(shè)備(5)來執(zhí)行光伏設(shè)備(20)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13之一所述的裝置，其特征在于，為了監(jiān)控具有處于幾百萬瓦特范圍中的功率的光伏設(shè)備，在光伏設(shè)備的兩個(gè)或多個(gè)位置處安裝第一和/或第二設(shè)備。
15.一種在執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述方法的情況下將根據(jù)權(quán)利要求7至14之一所述裝置(10)作為自診斷設(shè)備以識(shí)別在光伏設(shè)備(10)的至少一個(gè)設(shè)備部分或整個(gè)光伏設(shè)備(10)中的至少一個(gè)缺陷的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控光伏設(shè)備(20)的至少一個(gè)設(shè)備部分的一種方法和一種裝置(10)。在此，根據(jù)方法確定溫度補(bǔ)償?shù)娜臻g太陽輻射能量、確定溫度補(bǔ)償?shù)墓β时炔⑶覍⑺_定的溫度補(bǔ)償?shù)墓β时扰c所述至少一個(gè)設(shè)備部分的功率比額定值相比較。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光伏設(shè)備(20)在不同日子或在不同季節(jié)所確定的功率比的可比較性。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102317880SQ201080008010
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者J-W·內(nèi)伊 申請人:西門子公司