一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽(yáng)能作為一種清潔、無(wú)污染的可再生能源，其技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟，并在各能源領(lǐng)域獲得廣泛重視。目前在太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域中，最令人關(guān)注的是直接利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電的太陽(yáng)能電站，它的出現(xiàn)和推廣必然可以緩解目前的能源危機(jī)，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)良性發(fā)展。光伏發(fā)電是通過(guò)太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)換成電能，是一種零排放的清潔能源，其己成為當(dāng)今世界最受關(guān)注、增長(zhǎng)幅度最快的能源產(chǎn)業(yè)之一。
[0003]太陽(yáng)能電池陣列作為電能轉(zhuǎn)換裝置，是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，它由若干個(gè)太陽(yáng)能電池組件經(jīng)過(guò)串、并聯(lián)結(jié)組合而成。然而，由于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)暴露在室外環(huán)境下，特別是在自然條件惡劣的環(huán)境下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，太陽(yáng)能電池陣列會(huì)出現(xiàn)局部故障，影響整個(gè)太陽(yáng)能電池陣列的電能輸出，至使整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)不能正常工作。因此，有必要對(duì)太陽(yáng)能電池陣列中的故障進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)，使維護(hù)人員有針對(duì)性的及時(shí)處理，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)行。
[0004]因此，針對(duì)以上不足，需要提供一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置以解決在惡劣環(huán)境下太陽(yáng)能電池出現(xiàn)局部故障后無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)而影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一方面提供了一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其包括控制器、電信息變送器、電信息傳感器、輸入模塊及顯示模塊；所述電信息傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，以獲取相應(yīng)的電信息；所述電信息變送器設(shè)置在所述控制器和電信息傳感器之間，以將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)；所述輸入模塊與所述控制器連接，所述顯示模塊與所述控制器連接。
[0009]其中，所述控制器為微控制器。
[0010]其中，所述電信息傳感器包括霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器，所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，且均與電信息變送器相連。
[0011 ] 其中，所述電信息變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器和電壓變送器分別與所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器連接。
[0012]其中，所述輸入模塊和顯示模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接。
[0013]其中，所述輸入模塊為鍵盤(pán)。
[0014]其中，所述顯示模塊為L(zhǎng)ED顯示器。
[0015]其中，還包括時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接。
[0016](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型提供的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置中，通過(guò)電信息傳感器采集太陽(yáng)能電池陣列中的各串聯(lián)電池回路的電信號(hào)(電流及電壓信號(hào))，然后通過(guò)電信息變送器將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)，控制器接收到電信息變送器傳來(lái)的信號(hào)后進(jìn)行處理分析判斷，確定發(fā)生故障的太陽(yáng)能電池串聯(lián)支路的位置及該支路中的故障位置，并從顯示模塊上顯示出來(lái)，從而及時(shí)消除隱患，維護(hù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置的連接關(guān)系示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置進(jìn)行故障檢測(cè)過(guò)程的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置包括控制器、電信息變送器、電信息傳感器、輸入模塊及顯示模塊；所述電信息傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，以獲取相應(yīng)的電信息；所述電信息變送器設(shè)置在所述控制器和電信息傳感器之間，以將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)；所述輸入模塊與所述控制器連接，所述顯示模塊與所述控制器連接。
[0022]上述實(shí)施例中，通過(guò)電信息傳感器采集太陽(yáng)能電池陣列中的各串聯(lián)電池回路的電信號(hào)(電流及電壓信號(hào))，然后通過(guò)電信息變送器將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)，控制器接收到電信息變送器傳來(lái)的信號(hào)后進(jìn)行處理分析判斷，確定發(fā)生故障的太陽(yáng)能電池串聯(lián)支路的位置及該支路中的故障位置，并從顯示模塊上顯示出來(lái)，從而及時(shí)消除隱患，維護(hù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0023]具體地，所述控制器為微控制器，該微控制器可對(duì)傳來(lái)的電流電壓信息進(jìn)行分析處理判斷，以確定故障串聯(lián)支路和相應(yīng)的故障位置。
[0024]進(jìn)一步地，所述電信息傳感器包括霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器，所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，且均與電信息變送器相連。上述霍爾電流傳感器能實(shí)現(xiàn)直流檢測(cè)電路與被測(cè)電路的隔離，幾乎不消耗能量，具有靈敏度高、線性度好、穩(wěn)定性好、體積小和耐高溫等特性。上述方案中只需在太陽(yáng)能電池陣列中檢測(cè)電壓、電流，能在眾多電池中鑒別出某個(gè)出現(xiàn)故障的電池，無(wú)需設(shè)備停止運(yùn)行或加裝復(fù)雜的檢測(cè)設(shè)備。
[0025]具體地，所述電信息變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器與所述霍爾電流傳感器連接；所述電壓變送器和霍爾電壓傳感器連接。
[0026]上述技術(shù)方案中，首先由霍爾電流傳感器檢測(cè)Μ個(gè)電池串聯(lián)支路的輸出電流信號(hào)Ii?I μ并發(fā)送給檢測(cè)微控制器，由微控制器根據(jù)檢測(cè)原則來(lái)判定哪一支路出現(xiàn)故障。太陽(yáng)能電池判定為故障狀態(tài)遵循如下兩條原則:如果任何太陽(yáng)能電池串聯(lián)支路具有相對(duì)低的輸出，則確定為故障:將電流的偏差率相互比較，如果任何太陽(yáng)能電池串聯(lián)支路呈現(xiàn)相對(duì)大的偏差率，則確定為該串聯(lián)支路有故障。
[0027]其次，在確定了串聯(lián)支路故障位置后，微控制器測(cè)量該支路的電壓值，并分析判斷具體故障的位置。由各串聯(lián)支路的電流I μ經(jīng)過(guò)低輸出及偏差率比較，確定故障支路K。
[0028]進(jìn)一步地，所述輸入模塊和顯示模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接；所述輸入模塊為鍵盤(pán)；所述顯示模塊為L(zhǎng)ED顯示器。通過(guò)鍵盤(pán)可以輸入分析判斷所需的太陽(yáng)能電池陣列參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、檢測(cè)時(shí)間或其他檢測(cè)信息指令，通過(guò)LED顯示器可以實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)信息。
[0029]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接。通過(guò)時(shí)鐘模塊可定時(shí)檢測(cè)Μ個(gè)電池串聯(lián)支路的輸出電流信號(hào)。
[0030]如圖2所示，為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，下面進(jìn)一步對(duì)其故障檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明，具體地，包括以下步驟:
[0031]S1、通過(guò)霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器采集太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上的電流ig息和和電壓ig息;
[0032]S2、通過(guò)電流變送器和電壓變送器對(duì)霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器輸出的電流信息和和電壓信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的電流信息和和電壓信息傳遞給控制器；
[0033]S3、通過(guò)控制器進(jìn)行太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路的故障進(jìn)行判別；
[0034]S4、若步驟S3中出現(xiàn)串聯(lián)支路的故障，則通過(guò)控制器進(jìn)行支路故障定位；
[0035]S5、通過(guò)控制器對(duì)步驟S4中定位后的支路故障信息進(jìn)行處理，以排除支路故障。
[0036]其中，在步驟S1中，采集太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上的電流信息和電壓信息的時(shí)間為每天的10點(diǎn)至14點(diǎn)。系統(tǒng)采集電流的時(shí)間為每天的10點(diǎn)到14點(diǎn)鐘，因?yàn)橥ǔＴ谶@個(gè)時(shí)間段內(nèi)，有較強(qiáng)的太陽(yáng)光照射在電池板上，有利于更準(zhǔn)確地反映太陽(yáng)能電池的情況。
[0037]綜上所述，本實(shí)用新型提供的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置中，通過(guò)分析各串聯(lián)支路的電流電壓信號(hào)而確定故障電池位置，應(yīng)用微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在線檢測(cè)，成本低且無(wú)需附加復(fù)雜的檢測(cè)裝置，同時(shí)也可對(duì)太陽(yáng)能電池陣列進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，便于維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握太陽(yáng)能電池陣列的運(yùn)行情況，有利于消除故障隱患，促進(jìn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0038]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于，包括控制器、電信息變送器、電信息傳感器、輸入模塊及顯示模塊；所述電信息傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，以獲取相應(yīng)的電信息；所述電信息變送器設(shè)置在所述控制器和電信息傳感器之間，以將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)；所述輸入模塊與所述控制器連接，所述顯示模塊與所述控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述控制器為微控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述電信息傳感器包括霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器，所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，且均與電信息變送器相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述電信息變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器和電壓變送器分別與所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述輸入模塊和顯示模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述輸入模塊為鍵盤(pán)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:所述顯示模塊為L(zhǎng)ED顯示器。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，其特征在于:還包括時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊通過(guò)I2C總線與控制器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。該促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的裝置包括控制器、電信息變送器、電信息傳感器、輸入模塊及顯示模塊；所述電信息傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池陣列的串聯(lián)支路上，以獲取相應(yīng)的電信息；通過(guò)電信息傳感器采集太陽(yáng)能電池陣列中的各串聯(lián)電池回路的電信號(hào)，然后通過(guò)電信息變送器將電信息傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)，控制器接收到電信息變送器傳來(lái)的信號(hào)后進(jìn)行處理分析判斷，確定發(fā)生故障的太陽(yáng)能電池串聯(lián)支路的位置及該支路中的故障位置，并從顯示模塊上顯示出來(lái)，從而及時(shí)消除隱患，維護(hù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】H02S50/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205051650
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520839877
【發(fā)明人】李甜甜, 王江波, 田春箏, 于琳琳, 張麗華, 司瑞華, 毛玉賓, 黃景慧
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日