一種新型光伏組件監控單元的制作方法
【技術領域】
[0001]一種新型光伏組件監控單元，本發明屬于光伏發電應用技術領域，特別涉及對太陽能光伏發電系統進行監控。
【背景技術】
[0002]太陽能光伏發電系統是由一系列光伏組件串、并連接而成。是一種利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的發電系統。
[0003]由于光伏電站一般建設在屋頂或者偏僻的地區，現場查看不是很方便，同時，由于光伏組件的物理特性，有太陽光時就能產生較高電壓，組串的電壓更高達1000V。因此在故障定位排查和高壓檢測安全性方面給系統維護人員帶來很大的挑戰。另外由于光伏組件制造公差，電池板老化，陰影、碎片、污垢等環境條件等因素影響，每個光伏組發電效率會有不同程度的降低，由短板效應可知，單個組件的效率下降或者損壞會給系統整體效率帶來大幅影響。
[0004]鑒于實際運行中存在的數據采集不便、功率損耗和安全性檢測問題，為了能夠更加便捷的對光伏發電組件進行集群監測和管理，便捷的完成電力數據采集、匯總、數據分析和網絡監控，現提出一種新型光伏組件監控單元。
【發明內容】
[0005]本發明目的是:提供一種太陽能光伏組件級的監控單元。其可以克服現有光伏發電系統缺乏組件級監控，數據采集不便，直流高壓威脅現象和功率損耗嚴重問題，提高安全性檢測并實現功率性能優化。
[0006]為達成以上目的，本發明的解決方案如下:
[0007]一種新型光伏組件監控單元，用于對光伏組件發電進行監控。所述監控單元由光伏組件，數據采集控制模塊，蓄電池，逆變控制單元模塊組成，如圖1所示。數據采集控制模塊中包括數據采集器和數據采集儀表，如圖2所示。數據采集儀表中包括匯流箱、輻照儀、氣象儀、電表等設備。數據采集儀表輸入端連接在光伏組件上，由光伏電站數據采集器采集這些設備的通信數據。
[0008]數據采集控制模塊本身不進行數據運算，僅將采集到數據經由第一通信電路實時傳送給傳統的光伏逆變控制單元，實現數據的高速采集和傳輸功能。逆變控制單元中含有中央處理器，在接收第一通信電路傳遞的電能數據后，按照系統功率最優化的策略進行運算和綜合，并將運算結果經由第二通信電路反饋至監控單元，如圖3所示。監控單元執行該主控單元下達的命令，來協調各光伏組件的輸出電壓和電流，并使每串光伏組件的直流母線電壓相等，已達到減少因光伏陣列部分或間歇性的遮蔽或老化等因素引起的光伏組件串、并聯失配問題，保證每個光伏組件工作在最佳工作點。
[0009]其技術方案是這樣的:監控單元特征在于:其包括光伏組件，數據采集控制模塊，蓄電池，逆變控制單元模塊。所述數據采集控制模塊通過串行數據總線與數據采集儀表輸出端相連。所述數據采集儀表輸入端與光伏組件連接。所述數據采集器通過RS485與各數據采集儀表通信數據。所述第一通信電路為數據采集控制模塊與光伏逆變控制單元間的通信電路。所需第二通信電路位于逆變控制控制單元中，可通過有線或無線方式與數據采集器進行通信。所述逆變控制器內部可執行MPPT算法。所述逆變控制單元與所述數據采集控制模塊的通信可通過有線或無線方式雙向進行，由所述第一通信電路和所述第二通信電路完成。
[0010]其進一步特征在于:上述數據采集控制模塊中微處理器內有串行通信電路和無線模塊。可采集儀表傳遞來的溫度信號、電壓信號、電流信號、位置信號、開關信號。
【附圖說明】
[0011]圖1為光伏組件監控單元組成示意圖。
[0012]圖2為數據采集控制模塊構成示意圖。
[0013]圖3為監控單元實施示意圖
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本發明提供的一種新型光伏組件監控單元的組成示意圖。其包括光伏組件(100)，數據采集控制模塊(101)，蓄電池(102)，逆變控制單元模塊(103)。
[0015]圖2所示，每個光伏組件(200)之間連接有數據采集儀表(201)，數據采集器
(202)輸入端通過RS-485連接數據采集儀表。數據采集器與數據采集儀表共同組成數據采集控制模塊(203)。數據采集器將采集的數據通過第一通信電路(204)傳輸至逆變控制器。
[0016]圖3所示，逆變器控制器(300)內部含MPPT算法，依據第一通信電路傳遞信息進行最優功率運算。逆變控制器內部還包含第二通信電路(301)，逆變控制器與數據采集控制器(203)的通信通過有線或無線方式雙向進行，由第一通信電路(204)和第二通信電路(301)完成。
【主權項】
1.本發明提出了一種新型光伏組件監控單元，特征為:該監控單元由光伏組件，數據采集控制模塊，蓄電池，逆變控制單元模塊組成。該數據采集控制模塊本身不進行數據運算，僅將采集到數據經由第一通信電路實時傳送給傳統的光伏逆變控制單元，實現數據的高速采集和傳輸功能。逆變控制單元中含有中央處理器，接收第一通信電路傳遞的電能數據，按照系統功率最優化的策略進行運算和綜合，并將運算結果經由第二通信電路反饋至監控單元，來協調各光伏組件的輸出電壓和電流，最后達到最大限度提高系統的能源輸出。2.根據權利要求1所述新型光伏組件監控單元，微控制器MCU內有485通信接口，無線接口。連接的第一通信電路可采集參數有:溫度信號、電壓信號、電流信號、位置信號、開關信號。
【專利摘要】本發明提出了一種新型光伏組件監控單元，該監控單元由光伏組件，數據采集控制模塊，蓄電池，逆變控制單元模塊組成。該數據采集控制模塊本身不進行數據運算，僅將采集到數據經由第一通信電路實時傳送給傳統的光伏逆變控制單元，實現數據的高速采集和傳輸功能。逆變控制單元中含有中央處理器，接收第一通信電路傳遞的電能數據，按照系統功率最優化的策略進行運算和綜合，并將運算結果經由第二通信電路反饋至監控單元，來協調各光伏組件的輸出電壓和電流，最后達到最大限度提高系統的能源輸出。該監控單元針對實際運行中存在的數據采集不便、功率損耗和安全性檢測問題，能夠更加便捷完成的對光伏發電組件進行集群監測和管理，便捷的完成電力數據采集、匯總、數據分析和網絡監控。
【IPC分類】H02S50/00
【公開號】CN104935248
【申請號】CN201410107800
【發明人】宣敏浩, 秦冬雷, 施火泉, 臧培荃, 吳濱
【申請人】無錫市恒通電器有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月21日