[实用新型]一种新型光伏故障监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏发电领域，具体涉及一种新型光伏故障监测系统。

背景技术

近年来，光伏发电技术不断发展，光伏发电应用得到迅速普及。然而在建筑周围存在树木、电线杆、电缆线等障碍物，当光照角度随着季节、时间发生变化时，以上的障碍物就可能在光伏阵列上产生局部阴影，串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。被遮挡的光伏电池板会带负电压，成为电路中的负载，并以热量形式消耗其他正常工作的光伏电池板产生的能量，这种热量的长时间积累会损坏光伏电池板的封装材料，甚至破坏光伏电池板的物理结构，并将造成永久损坏。热斑效应在太阳电池的实际应用中非常普遍，而且热斑效应严重影响太阳电池的性能和寿命，并有很大的危险性。

目前公认的避免热斑现象的方法是在光伏电池单体旁反向并联旁路二极管，如果某部分光伏电池单体被遮挡而带上负压，那么旁路二极管导通，此部分光伏电池单体被短路，避免了光伏模块物理结构的损坏。二极管正常工作时没有电流通过，当发生热斑效应时二极管导通，有电流通过，通过监测二极管中的电流信号并利用微处理器对信号进行分析判断可以有效监测响应太阳能电池是否发生热斑效应。

ZigBee技术自ZigBee联盟推出规范以来，一直得到国内外无线传感领域的重视，目前已经广泛应用在工业、农业、家庭等各个领域。利用ZigBee技术能够实现将数据采集节点收集到的信息通过无线通信发送到协调器上并在上位机上进行显示和控制，这是一种全新的信息获取和处理技术。这种方法能够有效的解决有线网络的布线问题和维护带来的成本增加的问题。ZigBee技术还具有低功耗、组网灵活、可靠性高、扩充性好和网络自愈的优点。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型光伏故障监测系统，能够实时监测太阳能电池是否发生热斑故障，并能进行报警和定位。

本实用新型的技术方案是，一种新型光伏故障监测系统，包括环境信息采集模块，控制模块，ZigBee无线通信模块，监控端。环境信息采集模块可以采集温度、光照环境信息；控制模块可以采集反向并联于太阳能电池串的二极管电流信号并且进行数据分析；无线通信模块可以实现控制模块与监控端的数据传输通信；监控端用VisualBasic6.0开发完成用户界面，实现对故障报警并且进行故障区域定位。

所述旁路二极管均与控制模块连接。

所述控制模块包括电流采集装置和微处理器：电流采集装置采集反向并联于太阳能电池串的二极管电流信号，电流信号经过一系列的变换电路进行两类信号之间的转换，使模拟信号可以转换成微处理器能够处理的数字信号；微处理器对采集的电流信号进行分析处理。

所述ZigBee无线通信模块包括多个发送装置和一个接收装置。

所述ZigBee无线通信优点在于网络稳定性好，无需人工干预,保证整个系统仍然能正常工作；采用了CSMA-CA的碰撞避免机制，通信可靠；网络协议简单,开发时间成本较低，开发成本低；时延短，网络容量大。

所述监控端由计算机和网络服务器组成，监控端用VisualBasic6.0开发完成用户界面。

所述监控端用户界面包括：数据信息显示界面、故障区域定位界面、历史信息界面、报警界面。

所述用户界面由VisualBasic6.0开发，它是一种可视化的，面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下的应用程序。选用VisualBasic6.0的MSComm控件，该控件能十分方便地开发出使用计算机串口的计算机通信程序,实现数据传输，使得光伏故障监测可视化、智能化加强，提高了光伏发电管理效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中新式光伏故障监测系统的通信网络结构框图。

图2为本实用新型实施例中系统工作流程图。

图3为本实用新型实施例中ZigBee模块硬件构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，所述实例为本实用新型部分内容表述，不代表全部实施例，不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。