[发明专利]光伏系统、光伏组件的故障检测方法及装置

说明书

本申请提供了一种光伏系统、光伏组件的故障检测方法及装置、光伏发电设备，该光伏系统包括光伏组件和光伏发电设备，光伏发电设备的输入端连接光伏组件，输出端连接电网。光伏发电设备基于光伏组件在至少一个测量频率中各测量频率的输出电压和输出电流，确定光伏组件在所述各测量频率的等效阻抗，并获取光伏组件在各测量频率的阻抗偏差。在光伏组件在各测量频率的阻抗偏差中存在大于阻抗偏差阈值的阻抗偏差的情况下，对光伏组件进行IV曲线扫描，并获取光伏组件的IV曲线扫描数据。进而，在光伏组件的IV曲线扫描数据与IV曲线标准数据之间的偏差大于偏差阈值的情况下，确定光伏组件故障。采用本申请，可有效降低故障检测成本，适用性强。

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏系统、光伏组件的故障检测方法及装置。

背景技术

近年来，光伏装机量不断攀升，逐步成为主流发电技术。保证光伏系统长期可靠运行是行业关注的重点，因此光伏组件的健康状态检测尤为重要。

目前，光伏组件的故障检测主要采用电致发光(Electro Luminescence，EL)检测方法，即利用晶体硅的电致发光原理，通过向光伏组件供电，同时利用高分辨率的近红外相机拍摄光伏组件的近红外图像，进而根据光伏组件的近红外图像是否正常判定光伏组件是否故障。

但是，上述EL检测方法需要配备额外的图像采集设备和处理系统，例如近红外相机或者无人机，增加了检测成本。此外，不同类型的光伏组件发出的光频段不同，因此，不同类型的光伏组件需要的图像采集设备不完全相同，适用性差。

发明内容

本申请提供了一种光伏系统、光伏组件的故障检测方法、光伏组件的故障检测装置以及光伏发电设备，无需增加任何检测设备和系统，也无需根据不同类型的光伏组件选择不同的检测设备，因此不仅可有效降低检测成本，还可有效覆盖所有需要进行光伏组件故障检测的光伏系统，适用性强。

第一方面，本申请提供了一种光伏系统，该光伏系统包括光伏组件和光伏发电设备，光伏组件连接光伏发电设备的输入端，光伏发电设备的输出端连接电网。光伏发电设备基于光伏组件在至少一个测量频率中各测量频率的输出电压和输出电流，确定光伏组件在各测量频率的等效阻抗，并获取光伏组件在各测量频率的阻抗偏差，其中，光伏组件在各测量频率的阻抗偏差为光伏组件在各测量频率的等效阻抗与在各测量频率的标准等效阻抗之间的阻抗偏差。在光伏组件在各测量频率的阻抗偏差中存在大于阻抗偏差阈值的阻抗偏差的情况下，对光伏组件进行IV曲线扫描，并获取光伏组件的IV曲线扫描数据。进而，在光伏组件的IV曲线扫描数据与IV曲线标准数据之间的偏差大于偏差阈值的情况下，确定光伏组件故障。由于光伏组件的整个故障检测过程，是由光伏系统中已有的光伏发电设备完成的，无需增加任何检测设备和系统，也无需根据不同类型的光伏组件选择不同的检测设备，因此不仅可有效降低检测成本，还可有效覆盖所有需要进行光伏组件故障检测的光伏系统，适用性强。

结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，光伏发电设备根据第一参考电压和至少一个测量频率的交流测量信号生成第一驱动信号，并根据第一驱动信号控制光伏组件的输出电压，第一参考电压为光伏供电设备在向电网供电状态下的参考输入电压。之后，光伏发电设备获取在第一驱动信号控制下光伏组件在至少一个测量频率中各测量频率的输出电压和输出电流。进而可在向电网正常供电的基础上，通过在光伏组件的输出电压和输出电流上叠加至少一个测量频率的交流测量信号的方式，获取光伏组件在至少一个测量频率中各测量频率的输出电压和输出电流，并不会影响光伏发电设备所在光伏系统的发电量。此外，本实施方式是通过一次集中注入多个不同测量频率的交流测量信号的方式来获取光伏组件在各测量频率的输出电压和输出电流，相比分批次注入多个不同测量频率的交流测量信号的方式而言，可有效减少光伏发电设备的工作量，提高光伏发电设备的工作效率，适用性强。