一种离网光伏电站系统的故障检测装置

文献发布时间：2023-06-19 10:22:47

技术领域

本发明涉及一种离网光伏电站系统的故障检测装置，属于太阳能离网光伏发电技术领域。

背景技术

随着新能源应用的迫切需要，太阳能光伏发电的规模的不断扩大，离网光伏发电的运营、维护、管理等各个环节迫切需要智能转型升级以提高效率降低成本。因此需要实时准确地了解每一个光伏电池板及蓄电池的工作状态。目前的虽然有一些监测方法，但是都不能正确判断离网光伏发电系统的运行状态。如，专利申请号2020203163891《一种组件级的光伏电站故障检测系统》所公开的技术方法。由于离网光伏发电系统的工作状态受温度影响极大，目前的光伏电站都不能顾及蓄电池组的温度的影响，不能确定故障的类型，不能满足大规模离网光伏电站的运营维护要求，本技术就是为了解决这一问题而发明的。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明一种离网光伏电站系统的故障检测装置，给出了解决上述问题的方法。

一种离网光伏电站系统的故障检测装置，其特征在于包括：光伏阵列、蓄电池组、控制器、温度传感器组、直流负载构成。

光伏阵列由多个光伏组件串联构成；

蓄电池组由多个蓄电池串联或并联构成；

控制器包括采样模块、开关转换模块、控制模块、通信模块；

采样模块包括光伏阵列端采样模块、蓄电池端采样模块；光伏阵列的输出端与光伏阵列端采样模块的输入端连接；蓄电池组的输出端与蓄电池端采样模块的输入端连接。

采样模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与开关转换模块的输入端连接，控制模块的输出端与通信模块的输入端连接。

光伏阵列端采样模块包括光伏阵列端电压采样模块、光伏阵列端电流采样模块，用于采集光伏阵列端的电压和电流值；蓄电池端采样模块包括蓄电池端电压采样模块、蓄电池端电流采样模块，用于采集蓄电池端的电压和电流值。

光伏阵列的输出端与开关转换模块的输入端连接，蓄电池组的输出端与开关转换模块的输入端连接，直流负载的输出端与开关转换模块的输入端连接。

温度传感器组由多个温度传感器阵列构成，每个蓄电池的六个面都接触式放置一个温度传感器阵列，温度传感器阵列由多个温度传感器构成，均匀分布于蓄电池的每个面上，用于测量蓄电池的表面温度；每个温度传感器的输出端都与控制模块的输入端连接。

开关转换模块包括充电PWM开关电路、放电开关电路。

通信模块用于将当前系统状态以及故障检测结果传出。

控制模块用于控制光伏阵列给蓄电池组的供电时间、光伏阵列给直流负载的供电时间、以及蓄电池组给负载的放电时间等。

控制模块根据光伏阵列的电流和电压值，检测光伏阵列是否出现故障。本发明的控制模块根据蓄电池表面的温度传感器测量的温度值，检测出蓄电池是否出现故障，步骤如下：

步骤1设蓄电池组由K个蓄电池构成，将第k个蓄电池的每个温度传感器的温度值记作

步骤2在蓄电池正常时，在给蓄电池充电的情况下，计算出第k个蓄电池的所有温度值的最大温度值

选择不同时间共进行s次测量，得出s个最大温度值：

其中ss＝1,2,...,s。

步骤3在当前情况下，在给蓄电池充电的情况下，计算出第k个蓄电池的所有温度值的最大温度值

步骤4计算第k个蓄电池的最大温度均差值f

步骤5如果将x的百分比作为阈值范围，则：

其中x在0到100之间，一般可取x＝30。

本发明优点：优点在于可以实现对离网光伏发电系统进行更准确的判断故障点及故障类型提供有利的条件。

附图说明

附图1为本发明一种离网光伏电站系统的故障检测装置的结构示意图。

附图2为温度阵列检测方法的计算过程图。

具体实施方式：

如附图1，本发明一种离网光伏电站系统的故障检测装置，其特征在于包括：光伏阵列、蓄电池组、控制器、温度传感器组、直流负载构成。

光伏阵列由多个光伏组件串联构成。

蓄电池组由多个蓄电池串联或并联构成。

控制器包括采样模块、开关转换模块、控制模块、通信模块。