一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，屬于光伏組件監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的光伏組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏組件的工作狀態(tài)和老化程度影響到整個光伏發(fā)電裝置的運行狀況和發(fā)電效率，對光伏組件運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有的應(yīng)用中，大多只能監(jiān)控到整個組串，無法獲得單個組件的參數(shù)；監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要使用數(shù)據(jù)采集單元、DC-DC變換器、2G或3G通訊模塊、PLC通訊模塊等，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)成本增高，使用壽命降低，進一步提高了整個光伏電站的建設(shè)和運維成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個光伏組串、匯流母線，還包括信號發(fā)生裝置、信號處理裝置，所述光伏組串由多個組件串聯(lián)組成；信號處理裝置包括多對端口，每對端口包括s+、s-，每個光伏組串連接在s+、s-之間，多個光伏組串分別并聯(lián)在多對端口上，每個光伏組串經(jīng)過信號處理裝置后與匯流母流相連接；所述信號發(fā)生裝置并聯(lián)在組件上；所述信號發(fā)生裝置用于采集組件電壓、組件電容、組件溫度通過擾動電流發(fā)送給信號處理裝置；所述信號處理裝置用于通過解碼光伏組串電流，匯總組件電流、組件電壓、組件電容、組件溫度發(fā)送給上位機。
[0007]所述信號發(fā)生裝置包括信號檢測模塊、信號發(fā)生模塊、電壓采集模塊、電容采集模塊、溫度采集模塊、單片機，所述信號檢測模塊包括隔直電容、帶通濾波模塊、電壓比較模塊、信號對比模塊，所述信號發(fā)生模塊包括直流恒流源、開關(guān)管、基頻生成模塊、占空比控制模塊；所述隔直電容、帶通濾波模塊、電壓比較模塊、信號對比模塊依次相連接，所述單片機與信號對比模塊相連接，單片機用于接收、發(fā)送光伏組串中擾動電流存在情況；所述直流恒流源、開關(guān)管、占空比控制模塊、基頻生成模塊相連接，所述占空比控制模塊與開關(guān)管相連接，所述開關(guān)管用于控制信號發(fā)生模塊產(chǎn)生擾動電流，所述占空比控制模塊與單片機、基頻生成模塊相連接，用于根據(jù)采集信號改變基頻載波占空比實現(xiàn)編碼；所述電壓采集模塊、電容采集模塊、溫度采集模塊均與單片機相連接，所述單片機將電壓、電容、溫度信號進行編碼。
[0008]所述信號處理裝置包括多組電流采集模塊、多組信號解碼模塊、多組帶阻濾波模塊、單片機、485總線，所述每組光伏組串均與電流采集模塊、信號解碼模塊、帶阻濾波模塊相串聯(lián)后接入?yún)R流母線，所述每組電流采集模塊、信號解碼模塊均與單片機相連接，所述單片機用于匯總每組光伏組串電流及組件的電壓、電容、溫度信號；所述單片機還與485總線相連接。
[0009]有益效果:本實用新型提供的一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，通過信號發(fā)生裝置、信號處理裝置實現(xiàn)對所有組件電壓、電流、溫度、電容參數(shù)的監(jiān)控，達到組件級監(jiān)控和老化狀態(tài)評估的目的。采用簡單的方波載波和方波占空比調(diào)制方式，實現(xiàn)基于光伏組串電纜的信號通信功能，施加的電流擾動在光伏組串電纜的通信介質(zhì)中傳輸，有效利用光伏電站現(xiàn)場資源，達到電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，無須使用大量通信芯片的目的?？垢蓴_能力強，采集到的組件參數(shù)進行數(shù)字編碼傳輸，且傳輸過程局限在單個光伏組串之內(nèi)，減少了受外界干擾的可能。電站發(fā)電效率損失小，方案不使用無線通信方式，大幅減少通信過程中的能耗，不直接測量單個組件的電流參數(shù)，減少因測量電流引入的功率損失。本設(shè)計成本低，壽命長，無須改變光伏電站拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為信號檢測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為信號發(fā)生模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0016]如圖1所示，一種光伏電站運行狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個光伏組串1、匯流母線2，還包括信號發(fā)生裝置3、信號處理裝置4，所述光伏組串1由多個組件11串聯(lián)組成；信號處理裝置3包括多對端口，每對端口包括S+、S-，每個光伏組串1連接在S+、S-之間，多個光伏組串1分別并聯(lián)在多對端口上，每個光伏組串1經(jīng)過信號處理裝置3后與匯流母流2相連接；所述信號發(fā)生裝置4并聯(lián)在組件11上；所述信號發(fā)生裝置3用于采集組件電壓、組件電容、組件溫度通過擾動電流發(fā)送給信號處理裝置；所述信號處理裝置4用于通過解碼光伏組串電流，匯總組件電流、組件電壓、組件電容、組件溫度發(fā)送給上位機。
[0017]如圖2所示，所述信號發(fā)生裝置3包括信號檢測模塊31、信號發(fā)生模塊32、電壓采集模塊33、電容采集模塊34、溫度采集模塊35、單片機36，所述信號檢測模塊31、信號發(fā)生模塊32、電壓采集模塊33、電容采集模塊34、溫度采集模塊35均與單片機36相連接；如圖3所示，所述信號檢測模塊31包括隔直電容311、帶通濾波模塊312、電壓比較模塊313、信號對比模塊314，如圖4所示，所述信號發(fā)生模塊32包括直流恒流源321、開關(guān)管322、基頻生成模塊323、占空比控制模塊324 ;所述隔直電容311、帶通濾波模塊312、電壓比較模塊313、信號對比模塊314依次相連接，所述單片機36與信號對比模塊314相連接，單片機36用于接收、發(fā)送光伏組串中擾動電流存在情況；所述直流恒流源312、開關(guān)管322、占空比控制模塊324、基頻生成模塊323相連接，所述占空比控制模塊324與開關(guān)管322相連接，所述開關(guān)管322用于開關(guān)信號發(fā)生模塊32產(chǎn)生的擾動電流，所述占空比控制模塊324與單片機36、基頻生成模塊323相連接，用于根據(jù)采集信號改變基頻載波占空比實現(xiàn)編碼；所述電壓采集模塊33、電容采集模塊34、溫度采集模塊35均與單片機36相連接，所述單片機36將電壓、電容、溫度信號進行編碼。
[0018]如圖5所示，所述信號處理裝置4包括多組電流采集模塊41、多組信號解碼模塊42、多組帶阻濾波模塊43、單片機44、485總線45，所述每組光伏組串1均與電流