一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏電站中的太陽能光伏電池陣列和逆變器之間的連線繁多、線路損耗大，并且在行業(yè)中使用的太陽能電池板種類繁多、組件參數(shù)方面相差很大，針對不同設(shè)計方案，也會采用不同形式的逆變器，從而使得在實際應(yīng)用中根據(jù)項目的不同，太陽能光伏陣列的排布方式多種多樣?；诠夥嚵兄懈鹘M串工作特性相差很大，因此很難單一的依據(jù)組件特性或者排布方式給太陽能電池串(或稱為組串)的工作狀態(tài)劃定確定數(shù)值范圍，這就給太陽能光伏陣列的實時監(jiān)測及故障診斷帶來了巨大的困難。由于組串是太陽能光伏電池陣列的基本構(gòu)成單元，而組串是否正常工作將直接影響到光伏電站的安全及光伏電站的總發(fā)電量，因此，對每個組串的實時電流進行監(jiān)測及其故障診斷就顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，常用的監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)對太陽能光伏電站的電量信號的遠程監(jiān)測，具體而言，只是將電量信號的不同數(shù)據(jù)在同一窗口進行顯示，而不會直接形成對比結(jié)果；也有部分監(jiān)測系統(tǒng)能夠根據(jù)組串中的電流變化率來對光伏電站的工作情況進行監(jiān)測，但該種監(jiān)測系統(tǒng)在外界出現(xiàn)干擾時，例如太陽能電池串受到物體遮擋或者飄過的云彩遮擋等情況下，容易導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，有效提高了監(jiān)測準確率。
[0005]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一方面，提供了一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測方法，所述太陽能光伏電站包括至少一個太陽能光伏電池陣列，所述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，每個所述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，所述方法包括:
[0007]實時檢測每個輸入端的電流值；
[0008]如果所述匯流箱的所有相鄰或相近的輸入端的電流值全部小于第一預(yù)設(shè)值，則判斷所述匯流箱的輸入端連接的太陽能電池串或上一級匯流箱處于正常工作狀態(tài)，否則進入下一步判斷；
[0009]判斷是否存在某輸入端的電流值小于等于第二預(yù)設(shè)值而相鄰或相近的一個或多個其它輸入端的電流值大于等于第一預(yù)設(shè)值，其中所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè)值，如果是，則判斷該輸入端連接的太陽能電池串或上一級匯流箱處于異常工作狀態(tài)，否則計算電流變化率，實時檢測每個輸入端的日照強度，并根據(jù)所述日照強度計算日照強度變化率;
[0010]計算所述電流變化率與所述日照強度變化率的比值；
[0011]判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)，如果是，則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；
[0012]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是否大于預(yù)設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)，如果是，則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。
[0013]優(yōu)選地，在判斷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，所述方法還包括:根據(jù)所述輸入端的電流值確定所述工作狀態(tài)的異常類別，并根據(jù)所述異常類別發(fā)出相應(yīng)的報警信號。
[0014]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述輸入端的電流值確定所述工作狀態(tài)的異常類別，并根據(jù)所述異常類別發(fā)出相應(yīng)的報警信號，包括:
[0015]分別獲取所述輸入端在預(yù)設(shè)時刻和當(dāng)前時刻的電流值，計算所述輸入端的電流變化量；
[0016]將所述電流變化量分別與電流上限閾值、電流下限閾值比較，所述電流上限閾值大于所述電流下限閾值；
[0017]如果所述電流變化量大于所述電流上限閾值，且大于所述預(yù)設(shè)時刻電流值的h倍，所述h大于O且小于I，則確定所述工作狀態(tài)的異常類別為電流高值越限，并發(fā)出電流高值越限報警信號；
[0018]如果所述電流變化量小于所述電流下限閾值，且小于所述預(yù)設(shè)時刻電流值的I倍，所述I大于O且小于I，則確定所述工作狀態(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。
[0019]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述輸入端的電流值確定所述工作狀態(tài)的異常類別，并根據(jù)所述異常類別發(fā)出相應(yīng)的報警信號，還包括:
[0020]將所述當(dāng)前時刻的電流值與零值報警門限比較，所述零值報警門限小于所述電流下限閾值；
[0021]如果所述輸入端的當(dāng)前時刻的電流值小于所述零值報警門限，則確定所述工作狀態(tài)的異常類別為零值報警，并發(fā)出零值報警信號。
[0022]優(yōu)選地，所述判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)包括:
[0023]判斷所述比值是否為正數(shù)，如果是，則在所述比值小于第三預(yù)設(shè)值時，判斷所述比值在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)；否則，在所述比值大于第四預(yù)設(shè)值時，判斷所述比值在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)；所述第三預(yù)設(shè)值為正數(shù)，所述第四預(yù)設(shè)值為負數(shù)。
[0024]另一方面，提供了一種太陽能光伏電站的工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述太陽能光伏電站包括至少一個太陽能光伏電池陣列，所述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，每個所述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:
[0025]電流檢測模塊，用于實時檢測每個輸入端的電流值；
[0026]比較模塊，用于分別將所述輸入端的電流值與第一預(yù)設(shè)值或第二預(yù)設(shè)值比較，所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè)值；
[0027]第一計算模塊，用于根據(jù)所述電流值計算電流變化率；
[0028]日照強度檢測模塊，用于實時檢測每個輸入端的日照強度；
[0029]第二計算模塊，用于根據(jù)所述日照強度計算日照強度變化率；
[0030]第三計算模塊，用于計算所述電流變化率與所述日照強度變化率的比值；
[0031]第一判斷模塊，用于判斷所述比值是否在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)；
[0032]第四計算模塊，用于在所述第一判斷模塊判斷所述比值在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)后，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；
[0033]第二判斷模塊，用于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是否大于預(yù)設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)；
[0034]確定模塊，用于在所述第二判斷模塊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大于預(yù)設(shè)的電流跟隨變化系數(shù)后，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。
[0035]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0036]分類報警模塊，用于在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)所述輸入端的電流值確定所述工作狀態(tài)的異常類別，并根據(jù)所述異常類別發(fā)出相應(yīng)的報警信號。
[0037]優(yōu)選地，所述分類報警模塊包括:
[0038]獲取單元，用于分別獲取所述輸入端在預(yù)設(shè)時刻和當(dāng)前時刻的電流值；
[0039]第一計算單元，用于計算所述輸入端的電流變化量；
[0040]第一比較單元，用于將所述電流變化量分別與電流上限閾值、電流下限閾值比較，所述電流上限閾值大于所述電流下限閾值；
[0041]第一分類報警單元，用于在所述電流變化量大于所述電流上限閾值，且大于所述預(yù)設(shè)時刻電流值的h倍時，所述h大于O且小于1，確定所述工作狀態(tài)的異常類別為電流高值越限，并發(fā)出電流高值越限報警信號；在所述電流變化量小于所述電流下限閾值，且小于所述預(yù)設(shè)時刻電流值的I倍時，所述I大于O且小于1，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。
[0042]優(yōu)選地，所述分類報警模塊還包括:
[0043]第二比較單元，用于將所述當(dāng)前時刻的電流值與零值報警門限比較，所述零值報警門限小于所述電流下限閾值；
[0044]第二分類報警單元，用于在所述輸入端的當(dāng)前時刻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。
[0045]優(yōu)選地，所述第一判斷模塊包括:
[0046]第一判斷單元，用于判斷所述比值是否為正數(shù)；
[0047]第二判斷單元，用于在所述第一判斷單元判斷所述比值為正數(shù)后，判斷所述比值是否小于第三預(yù)設(shè)值，如果是，則判斷所述比值在預(yù)設(shè)閾值區(qū)間內(nèi)；
[0048]所述第二判斷單元，還用