光伏發電系統及其故障檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏發電，尤其涉及一種光伏發電系統及其故障檢測方法。
【背景技術】
[0002]太陽能可以通過光伏發電組件轉換成電能并進行存儲和利用，被認為是目前最有發展潛力的新能源之一。
[0003]現有的光伏發電系統主要包括光伏發電組件陣列、匯流器和逆變器。一般來說，由串聯和并聯方式連接的光伏發電組件陣列輸出的電能經匯流器集中后，通過逆變器逆變成交流電，以對特定區域的負載供電或者直接并入電網。
[0004]然而，光伏發電系統的工作效率低成了推廣應用光伏發電系統的瓶頸。這主要是因為，目前實驗室研發的單晶硅電池片的轉換效率不超過25.0%，多晶硅電池片的轉換效率不超過20.4%，而單晶硅光伏發電組件的整體效率不超過21 %，從而使得整個光伏發電系統的工作效率更低。換言之，目前光伏轉換效率的難以提高，使得有必要研發其他途徑來有效提高光伏發電系統的整體工作效率。
【發明內容】
[0005]摶術問題
[0006]有鑒于此，本發明要解決的技術問題是，如何提高光伏發電系統的工作效率以盡量降低電價成本。
_7] 解決方案
[0008]為了解決上述技術問題，本發明提供一種光伏發電系統，包括至少一個光伏發電微網和能夠經由英特網與各所述光伏發電微網通信的中心服務器，并且各所述光伏發電微網包括:
[0009]多個光伏發電節點，各所述光伏發電節點包括光伏發電組件、用于采集所述光伏發電節點的狀態參數的傳感器模塊以及用于無線發送所述光伏發電節點的狀態參數的無線通信模塊；
[0010]微網本地服務器，其能夠接收各所述光伏發電節點的狀態參數，基于所接收到的光伏發電節點的狀態參數確定各所述光伏發電節點的運行狀態，并將所接收到的狀態參數和所確定的運行狀態經由英特網發送至所述中心服務器。
[0011]對于上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，還包括存儲器，
[0012]所述存儲器將各所述光伏發電節點的物理地址與ID號相關聯地存儲；
[0013]所述微網本地服務器被配置為:在基于所接收到的光伏發電節點的狀態參數確定某個光伏發電節點出現運行故障的情況下，基于該光伏發電節點的ID號從所述存儲器獲取相應的物理地址，并通過所述中心服務器發送表示該物理地址處的光伏發電節點出現了故障的消息至特定的客戶端。
[0014]對于上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，還包括定位輔助終端，
[0015]所述定位輔助終端確定待安裝光伏發電節點的物理地址，獲取待安裝至該物理地址的光伏發電節點的ID號，并在將該物理地址與該ID號相關聯地存儲至所述存儲器之后，提示操作人員將該光伏發電節點安裝至該物理地址。
[0016]對于上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，還包括:
[0017]至少一個逆變器，各所述逆變器包括用于將至少一個所述光伏發電節點輸出的直流電轉換為交流電的直流-交流轉換模塊、用于采集所述逆變器的狀態參數的傳感器模塊以及用于無線發送所述逆變器的狀態參數的無線通信模塊；
[0018]逆變器本地服務器，其能夠接收各所述逆變器的狀態參數，并將所接收到的所述逆變器的狀態參數經由英特網發送至所述中心服務器。
[0019]對于上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，所述逆變器的傳感器模塊包括以下至少一種:
[0020]電流互感器，用于采集所述逆變器的電流參數；
[0021]電壓互感器，用于采集所述逆變器的電壓參數；
[0022]溫濕度傳感器，用于采集所述逆變器的溫濕度參數；
[0023]噪聲傳感器，用于采集所述逆變器的環境噪聲參數。
[0024]對于上述光伏發電系統，在一種可能的實現方式中，各所述光伏發電節點的傳感器模塊包括以下至少一種:
[0025]電壓采樣電路，用于采集所述光伏發電組件的電壓參數；
[0026]電流采樣電路，用于采集所述光伏發電組件的電流參數；
[0027]溫濕度傳感器，用于采集所述光伏發電組件的溫濕度參數；
[0028]光強傳感器，用于采集所述光伏發電組件所處環境的光強參數。
[0029]為了解決上述技術問題，本發明還提供一種光伏發電系統的故障檢測方法，其特征在于，所述光伏發電系統采用本發明實施例中任意一種結構的光伏發電系統，所述故障檢測方法包括:
[0030]各所述微網本地服務器基于所接收到的光伏發電節點的狀態參數確定各所述光伏發電節點的運行狀態；以及
[0031]在確定某個光伏發電節點出現運行故障的情況下，所述微網本地服務器基于該光伏發電節點的ID號獲取相應的物理地址，并通過所述中心服務器發送表示該物理地址處的光伏發電節點出現了故障的消息至特定的客戶端。
[0032]對于上述故障檢測方法，在一種可能的實現方式中，還包括:將各所述光伏發電節點的物理地址與ID號相關聯地存儲。
[0033]對于上述故障檢測方法，在一種可能的實現方式中，將各所述光伏發電節點的物理地址與ID號相關聯地存儲，包括:
[0034]確定待安裝光伏發電節點的物理地址；
[0035]獲取待安裝至該物理地址的光伏發電節點的ID號；以及
[0036]在將該物理地址與該ID號相關聯地進行存儲之后，提示操作人員將該光伏發電節點安裝至該物理地址。
[0037]有益效果
[0038]本發明實施例的光伏發電系統具有靈活的多微網結構，能夠獲取各微網中的光伏發電節點的狀態參數，從而能夠對每個光伏發電節點的工作狀態參數進行精確監測，數據的網絡結構層次分明，具有數據完備、精確、穩定可靠、魯棒性強等特點，能夠提高光伏發電系統的工作效率，從而可以降低電價成本。
[0039]根據下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本發明的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0040]包含在說明書中并且構成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發明的示例性實施例、特征和方面，并且用于解釋本發明的原理。
[0041]圖1是本發明一實施例的光伏發電系統的結構示意圖；
[0042]圖2是本發明一實施例的光伏發電系統的光伏發電節點的結構示意圖；
[0043]圖3是本發明另一實施例的光伏發電系統的微網本地服務器的一種示例的結構示意圖；
[0044]圖4是本發明另一實施例的光伏發電系統的逆變器的結構示意圖；
[0045]圖5和圖6是本發明另一實施例的光伏發電系統的定位輔助終端的結構示意圖；
[0046]圖7為本發明一實施例提供的光伏發電系統的故障檢測方法的流程示意圖；
[0047]圖8為本發明另一實施例提供的光伏發電系統的故障檢測方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0048]以下將參考附圖詳細說明本發明的各種示例性實施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0049]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優于或好于其它實施例。
[0050]另外，為了更好的說明本發明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本發明同樣可以實施。在一些實例中，對于本領域技術人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發明的主旨。
[0051]實施例一
[0052]圖1是本發明一實施例的光伏發電系統的結構示意圖，如圖1所示，所述光伏發電系統包括至少一個光伏發電微網1000，以及能夠經由英特網(Internet)與各所述光伏發電微網通信的中心服務器1100，并且各所述光伏發電微網1000包括:
[0053]多個光伏發電節點100，各所述光伏發電節點包括光伏發電組件(例如圖2的太陽能電池組件110)、用于采集所述光伏發電節點的狀態參數的傳感器模塊(例如圖2的傳感器模塊140)以及用于無線發送所述光伏發電節點的狀態參數的無線通信模塊(例如，圖2中CC2530模塊130可以實現無線通信模塊的功能)；以及
[0054]微網本地服務器200，其能夠接收各所述光伏發電節點100的狀態參數，基于所接收到的光伏發電節點100的狀態參數確定各所述光伏發電節點100的運行狀態，并將所接收到的狀態參數和所確定的運行狀態經由英特網發送至所述中心服務器1100，以使得所述中心服務器1100能夠顯示各所述光伏發電節點100的狀態參數和運行狀態。
[0055]如圖1所示，該光伏發電系統可以包括一個中心服務器1100，以及與中心服務器1100通過英特網通訊的多個(M+1)互相獨立的無線傳感器微網1000，其中，M個為光伏發電微網，一個為逆變器微網。每個光伏發電微網中可以包括一個微網本地服務器以及與每個微網本地服務器進行無線通訊的N個光伏發電節點。例如，微網本