[发明专利]光伏发电系统及其故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏发电系统及其故障检测方法。

背景技术

太阳能作为可再生清洁能源，可以通过光伏电池组件转换成电能并进行存储和利用，因此被认为是目前最有发展潜力的新能源之一。

现有的光伏发电系统主要分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统以及分布式光伏发电系统三种。其中，独立光伏发电系统又称为离网光伏发电系统，主要由光伏电池组件阵列、控制器和蓄电池组成，若要为交流负载供电，则还需要配置交流逆变器。并网光伏发电系统利用并网逆变器将由光伏发电组件产生的直流电转换成交流电，直接接入公共电网。分布式光伏发电系统又称分散式光伏发电系统，主要包括光伏电池组件阵列、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等，由光伏电池组件阵列输出的电能经直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，而多余或不足的电力通过联接电网来调节。

然而，如何提高光伏发电系统的工作效率以降低电价成本，成为了目前推广应用光伏发电系统的瓶颈。这主要是因为，目前实验室研发的单晶硅电池片的转换效率不超过25.0％，多晶硅电池片的转换效率不超过20.4％，而单晶硅光伏电池组件的整体效率不超过21％，从而使得整个光伏发电系统的工作效率更低。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统及其故障检测方法，以能够减少光伏发电系统各个环节的电能损耗，从而尽量提高光伏发电系统的整体工作效率。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏发电站和能够经由英特网与各所述光伏发电站通信的中心服务器，其中，各所述光伏发电站包括：多个光伏发电阵列，各所述光伏发电阵列包括多个光伏发电节点和能够与所述阵列内的各所述光伏发电节点进行无线通信的光伏路由节点，所述光伏路由节点用于收集与所述光伏路由节点进行无线通信的各所述光伏发电节点的状态参数；第一协调器，所述第一协调器能够与至少一个所述光伏路由节点无线通信，所述第一协调器从与其进行无线通信的各所述光伏路由节点接收该光伏路由节点自身的状态参数以及该光伏路由节点收集的状态参数；以及第一网关，所述第一网关与所述第一协调器相连，用于基于从所述第一协调器接收到的状态参数确定各所述光伏发电阵列的运行状态，并将接收到的状态参数和所确定的运行状态发送至所述中心服务器。

对上述光伏发电系统，在一种可能的实现方式中，所述光伏发电节点包括光伏发电组件、用于采集所述光伏发电节点的状态参数的传感器模块、以及用于向与所述光伏发电节点相通信的光伏路由节点无线发送所述光伏发电节点的状态参数的无线通信模块；所述光伏路由节点包括光伏发电组件、用于采集所述光伏路由节点的状态参数的传感器模块、以及用于收集与所述光伏路由节点进行无线通信的各所述光伏发电节点的状态参数的无线通信模块，所述无线通信模块还用于增强并发送所接收到的状态参数以及该光伏路由节点自身的状态参数。

对上述光伏发电系统，在一种可能的实现方式中，各所述光伏发电阵列所包括的光伏路由节点位于该光伏发电阵列的几何中心，以使得所述光伏路由节点能够有效地与该光伏发电阵列所包括的多个光伏发电节点相通信。

对上述光伏发电系统，在一种可能的实现方式中，还包括存储器，所述存储器将各所述光伏发电节点的物理地址与ID号相关联地存储，并将所述光伏路由节点的物理地址与ID号相关联地存储；在所述第一网关确定某个光伏发电节点出现运行故障的情况下，所述中心服务器基于该光伏发电节点的ID号从所述存储器获取相应的物理地址，并发送表示该物理地址处的光伏发电节点出现了故障的消息至特定的客户端；和/或在所述第一网关确定某个光伏路由节点出现运行故障的情况下，所述中心服务器基于该光伏路由节点的ID号从所述存储器获取相应的物理地址，并发送表示该物理地址处的光伏路由节点出现了故障的消息至特定的客户端。

对上述光伏发电系统，在一种可能的实现方式中，还包括定位辅助终端，所述定位辅助终端确定待安装的物理地址，获取待安装至该物理地址的光伏发电节点和/或光伏路由节点的ID号，并在将该物理地址与该ID号相关联地存储至所述存储器之后，提示操作人员将该光伏发电节点和/或光伏路由节点安装至该物理地址。