端發(fā)出“零值報警”，從而提醒該輸入端處存在故障。由于同一匯流箱的某些輸入端正常工作，說明當時天氣情況具備發(fā)電條件，而此時某個輸入端的輸入端電流為“0”，說明該輸入端下接的所有太陽能電池串均不發(fā)電，屬于異常情況，當然其原因多種多樣，如組串串聯(lián)的保護熔絲損壞或者組串中某個組件損壞，或者該組串連接有問題等，要排出具體故障，需要進一步對組件進行檢測。
[0101]具體可以根據(jù)實際需要，設(shè)置零值報警的條件，例如，可以設(shè)置當輸入端電流滿足以下條件時，發(fā)出“零值報警”信號(即遙信量置“I”)的條件為:
[0102]1、設(shè)置一可調(diào)的零值報警啟動值有效值q，當同一個匯流箱內(nèi)任意個支路電流大于q時，零值報警功能才投入使用；
[0103]2、設(shè)置一可調(diào)的零值報警有效門限g，當任意一個組串輸入端的電流小于g時，視為該支路電流為0，發(fā)出“零值報警”。
[0104]在本發(fā)明實施例中，由于正常情況下，光伏組件輸出相對穩(wěn)定，沒有固定的工作電流，輸出電流隨輻照量(日照強度)的變化而變化，通常情況下，陽光的輻照量是穩(wěn)定連續(xù)變化的，且受漫射等影響，不會發(fā)生躍變，因此，正常情況下，組串電流相對穩(wěn)定，不會突變，當有故障或損壞時，其輸出電流將發(fā)生明顯變化。因此，可以通過檢測組串實時電流變化量來判斷組串是否正常工作。
[0105]對于(4)電流低值越限:
[0106]通過比較電流值在設(shè)置的時間內(nèi)的變化量來判斷是否有輸入端電流發(fā)生突變超過正常限值，來判斷組串是否正常工作。若同一個匯流箱內(nèi)有多路同時發(fā)生電流較大躍變時，此時認為與輸入端相連的太陽能電池串或匯流箱未出現(xiàn)異常，而可能是有物體遮擋或者云彩飄過造成，此時，不發(fā)出異常報警信號。
[0107]當輸入端電流滿足以下條件時，發(fā)出“電流低值越限”報警，即電流低值越限遙信量置位(置I)條件為:
[0108]1、設(shè)置日照幅度跟隨變化系數(shù)Rl算當前日照幅度變化率，若日照幅度變化率為負值，且日照幅度變化率與輸入端電流變化率的比值的絕對值超過所設(shè)置的日照幅度跟隨變化系數(shù)，那么電流高值越限系數(shù)置I ;結(jié)合(4)和(5)中的日照幅度變化系數(shù)可知，當比值不在預設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)，則確定與輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態(tài)異常，根據(jù)日照幅值變化率的正負可以確定是低值越限還是高值越限。
[0109]2、設(shè)置同時發(fā)生系數(shù)S(整數(shù)，代表周圍輸入端比較范圍)，設(shè)置比較輸入端跟隨變化系數(shù)BI，計算該輸入端周圍的其他輸入端電流變化率的比值，當該比值超過所設(shè)置的輸入端跟隨變化系數(shù)時，電流高值越限系數(shù)置I。
[0110]3、設(shè)置電流低值越限系數(shù)I (也成為電流下限閾值):即輸入端電流變化量低于電流的I倍時，發(fā)出“電流低值越限”報警。
[0111]當(in(Ci)-1n(t))〈Imin= Ii η((ι)，輸出電流低值越限報警；其中，I為電流低值限制系數(shù)，I e (0，I)，此變量可通過后臺維護軟件設(shè)置，與監(jiān)控后臺實時通信，η為整數(shù)，代表匯流箱內(nèi)某個回路，η最大為輸入端數(shù)，t為某個回路，計時器時間，此變量可通過后臺維護軟件設(shè)置，調(diào)節(jié)范圍依據(jù)不同項目進行不同設(shè)置。
[0112]對于(5)電流高值越限:
[0113]通過比較電流值在設(shè)置的時間內(nèi)的變化量來判斷是否有輸入端電流發(fā)生突變，超過正常限值，來判斷組串是否正常工作。
[0114]當輸入端電流滿足以下條件時，發(fā)出“電流高值越限”報警，即電流高值越限遙信量置I的條件為:
[0115]1、計算當前日照幅度變化率，若日照幅度變化率為正值，且日照幅度變化率與輸入端電流變化率的比值的絕對值超過所設(shè)置的日照幅度跟隨變化系數(shù)R2，那么電流高值越限系數(shù)置I ;
[0116]2、設(shè)置比較輸入端跟隨變化系數(shù)B2，計算該輸入端周圍的其他輸入端電流變化率的比值，當該比值超過所設(shè)置的輸入端跟隨變化系數(shù)時，電流低值越限系數(shù)置I。
[0117]3、設(shè)置電流高值越限系數(shù)h (也稱為電流上限閾值):即輸入端電流變化量高于電流的h倍時，輸出告警遙信。
[0118]當(in(t)-1n(cl))>Imax=hin(cl)，輸出電流高值越限告警遙信，其中，h為電流高值限制系數(shù)，h e (O, I)，此變量可通過后臺維護軟件設(shè)置，有讀寫窗口，可以通過485通信線直接下載到設(shè)備中，而不需重新燒寫程序，η為整數(shù)，代表匯流箱內(nèi)某個回路，η最大為實際支路數(shù)，t為某個回路，計時器時間，此變量可通過后臺維護軟件設(shè)置，調(diào)節(jié)范圍依據(jù)不同項目進行不同設(shè)置。
[0119]本發(fā)明實施例提供的太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測方法，首先根據(jù)電流變化率與日照強度變化率的比值確定與該輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態(tài)，如果電流變化率與日照強度變化率的比值超過預設(shè)閾值區(qū)間，則證明輸入端所連接的太陽能電池串或上一級匯流箱的發(fā)電水平并未與環(huán)境條件同步變化，而非環(huán)境因素導致的電流變化必然為太陽能電池串或者上一級匯流箱本身的短路或者斷路造成，因而檢測出了斷路或者短路等異常工作狀態(tài)；而在輸入端的電流與日照強度同步變化的條件下，如果所有相鄰或相近的輸入端的電流值全部小于第一預設(shè)值時識別為陰影遮擋，仍然判斷工作狀態(tài)正常，而如果某輸入端的電流值處于一個低水平同時相鄰或相近的輸入端的電流值超過一個高水平時，雖然這些輸入端的電流均與日照強度發(fā)生同步變化，但由于發(fā)電水平差距過大，而確定處于較低水平的輸入端連接的太陽能電池串或上一級匯流箱發(fā)生故障；如果輸入端的電流值全部處于高水平狀態(tài)，或者部分處于高水平狀態(tài)，部分處于“可接受”的低水平狀態(tài)，則進一步通過電流跟隨變化系數(shù)，來檢驗輸入端的電流是否跟隨相鄰或相近輸入端的電流變化，如果未跟隨變化，則確定輸入端連接的太陽能電池串或者上一級匯流箱發(fā)生故障，如果跟隨變化，以電流跟隨變化系數(shù)正常的輸入端作為基準，對相鄰或相近的輸入端發(fā)生電流跟隨變化系數(shù)異常的數(shù)量進行比較，如果僅少量未良好跟隨，則直接確定異常，如果大量輸入端均未良好跟隨，則判斷該現(xiàn)象產(chǎn)生原因為環(huán)境因素影響，確定正常。例如對于云彩陰影掃過的太陽能電池串，部分組串離開陰影遮擋而部分組串未離開陰影遮擋，則相對于未離開陰影遮擋的組串來說，會有一定數(shù)量的離開遮擋的太陽能電池串并未很好地“跟隨”未離開遮擋的太陽能電池串的電流變化，但這些組串仍然是正常的。由于將實時檢測的發(fā)電電流數(shù)據(jù)和能夠反映環(huán)境情況的日照強度數(shù)據(jù)相結(jié)合進行監(jiān)測，并利用相鄰相近輸入端的多重相互校驗，能夠減少對歷史數(shù)據(jù)的依賴以及外界干擾引起的誤判，從而有效提尚監(jiān)測準確率。
[0120]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，如圖3所示，太陽能光伏電站包括至少一個太陽能光伏電池陣列，太陽能光伏電池陣列包括多個太陽能電池串和具有多個輸入端和一個輸出端的匯流箱，每個匯流箱的輸入端和一個太陽能電池串或上一級匯流箱的輸出端相連，所述系統(tǒng)包括:
[0121]電流檢測模塊501，用于實時檢測每個輸入端的電流值；
[0122]第一計算模塊502，用于根據(jù)電流檢測模塊501獲得的電流值計算電流變化率；
[0123]日照強度檢測模塊503，用于實時檢測每個輸入端的日照強度；
[0124]第二計算模塊504，用于根據(jù)日照強度檢測模塊503獲得的日照強度計算日照強度變化率；
[0125]第三計算模塊505，用于計算第一計算模塊502獲得的電流變化率與第二計算模塊504獲得的日照強度變化率的比值；
[0126]比較模塊506，用于分別將第三計算模塊505獲得的電流變化率與日照強度變化率的比值與預設(shè)閾值區(qū)間比較，或者將電流檢測模塊501獲得的輸入端的電流值與第一預設(shè)值或第二預設(shè)值比較，或者將第四計算模塊510獲得的輸入端的電流變化率和與該輸入端相鄰或相近的輸入端的電流變化率的比值與預設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)比較，或者將統(tǒng)計模塊512獲得的與該輸入端相鄰或相近的輸入端中電流跟隨變化系數(shù)大于預設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)的輸入端數(shù)量與第三預設(shè)值比較，其中第一預設(shè)值大于第二預設(shè)值；
[0127]第一判斷模塊507，用于判斷第三計算模塊505獲得的電流變化率與日照強度變化率的比值是否在預設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)；
[0128]第二判斷模塊508，用于在第一判斷模塊507判斷結(jié)果為是時，進一步判斷是否電流檢測模塊501獲得的所有相鄰或相近的輸入端的電流值全部小于第一預設(shè)值；
[0129]第三判斷模塊509，用于在第二判斷模塊508判斷結(jié)果為否時，進一步判斷是否存在某輸入端的電流值小于等于第二預設(shè)值同時相鄰或相近的輸入端的電流值大于等于第一預設(shè)值；
[0130]第四計算模塊510，用于在第三判斷模塊509判斷結(jié)果為否時，計算所述輸入端的電流變化率和與所述輸入端相鄰或相近的輸入端的電流變化率的比值(即，電流跟隨變化系數(shù))；
[0131]第四判斷模塊511，用于在第三判斷模塊509判斷結(jié)果為否時，并且第四計算模塊510獲得比值后，進一步判斷所述輸入端的電流變化率和與所述輸入端相鄰或相近的輸入端的電流變化率的比值(即，電流跟隨變化系數(shù))是否大于預設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)；
[0132]統(tǒng)計模塊512，在第四判斷模塊判斷結(jié)果為否時，統(tǒng)計與所述輸入端相鄰或相近的輸入端中電流跟隨變化系數(shù)大于預設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)的輸入端數(shù)量；
[0133]第五判斷模塊513，用于判斷所述統(tǒng)計模塊512統(tǒng)計獲得的輸入端數(shù)量是否小于第三預設(shè)值；
[0134]確定模塊514，用于根據(jù)所述第一判斷模塊507、所述第二判斷模塊508、所述第三判斷模塊509和所述第四判斷模塊511、第五判斷模塊513的判斷結(jié)果確定與所述輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態(tài)是否異常。
[0135]作為優(yōu)選實施例，上述系統(tǒng)還包括分類報警模塊515，用于在確定模塊514確定與所述輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態(tài)異常后，根據(jù)異常類別發(fā)出相應(yīng)的報警信號。
[0136]分類報警模塊515包括:
[0137]比較單元516，用于將所述輸入端的電流值分別與零值報警門限、電流下限閾值和電流上限閾值進行比較，所述電流下限閾值大于所述零值報警門限、且小于所述電流上限閾值；
[0138]分類報警單元517，用于在所述輸入端的電流值小于所述零值報警門限時，確定所述工作狀態(tài)的異常類別為零值報警，并發(fā)出零值報警信號；在所述輸入端的電流值大于所述零值報警門限、且小于所述電流下限閾值時，確定所述工作狀態(tài)的異常類別為電流低值越限，并發(fā)出電流低值越限報警信號；在所述輸入端的電流值大于所述電流上限閾值時，確定所述工作狀態(tài)的異常