一种光伏组件故障诊断系统及方法技术方案

本申请发明专利技术公开一种光伏组件故障诊断系统及方法，所述光伏组件故障诊断系统包括光伏组件，用于收集太阳能，并将太阳能转化为电能；数据采集模块，用于采集所述光伏组件的数据信息，并将采集的数据信息传输给控制模块；控制模块将所述采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析；计算处理模块用于对所述数据信息进行计算处理，计算发电能效值，数据分析模块将所述发电能效值与前一天的发电能效的平均值进行对比分析，预警模块根据对比结果，确定是否触发预警，以提醒维护人员对光伏组件进行检修。如此通过本申请所述故障诊断系统能自动检测光伏组件故障，减少维护成本，提高用户的满意度，且维护效率高。

A Fault Diagnosis System and Method for Photovoltaic Modules

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件故障诊断系统及方法
本专利技术申请涉及光伏组件故障诊断
，具体涉及一种光伏组件故障诊断系统及方法。
技术介绍
太阳能作为一种高效的新型能源，已经越来越受到人们的重视，目前的太阳能市场普遍采用PWM控制方式调节光伏组件的发电量和对蓄电池的充放电管理。现有的光伏组件仅设置充放电管理功能，有些光伏组件还会简单的设置过流或过压保护或者简单的报警功能，比如设置一电流或电压参考值，当光伏组件的发电量的电流或电压超过参考值时，则自动断开或者触发报警功能。然而现有的光伏组件虽然可以实现自保护功能，但是当光伏组件出现故障时却无法对故障进行自动诊断，都是需要人工去现场排查寻找故障位置，而在大规模的光伏组件中仅靠人工去排查寻找出故障的光伏组件并对其进行维修，比较费时且效率低下。
技术实现思路
本申请专利技术提供一种光伏组件故障诊断系统及方法，以解决现有技术的光伏组件当出现故障时需要人工排查找出故障，排查效率低下，人工维护成本高的问题。为解决上述问题，本申请专利技术提供一种光伏组件故障诊断系统，包括：光伏组件，用于收集太阳能，并将太阳能转化为电能；数据采集模块，用于采集所述光伏组件的数据信息，所述数据信息包括：辐照度信息、电流信息、电压信息；并将采集的所述数据信息传输给控制模块；控制模块，接收所述数据采集模块采集的所述数据信息，并将所述采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析；以及PC工作站，所述PC工作站进一步包括：计算处理模块、数据分析模块以及预警模块，所述计算处理模块，用于对所述数据信息进行计算处理，根据所述光伏组件的辐照度信息、电流信息和电压信息计算所述光伏组件的实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；所述数据分析模块，用于接收所述实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析；所述预警模块，用于根据所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg的对比结果，确定是否触发预警。可选的，所述数据分析模块将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析具体包括：若实时发电能效值Nk超过前一天的发电能效平均值Nyavg的20％，则监测并记录此种情形次数，如记录的次数占比超过总次数的5％，则触发报警。可选的，所述数据采集模块包括辐照度传感器、电流传感器以及电压传感器，所述辐照度传感器用于实时监测室外的所述辐照度信息Ek，所述电流传感器用于感应光伏组件的所述电流信息Ak，所述电压传感器用于感应光伏组件的所述电压信息Vk。可选的，所述计算处理模块计算所述光伏组件的实时的发电能效值Nk的公式为：Nk＝Ek/(AkVk)，其中K为数据采集模块的采集次数，K为1～1440分钟/采集间隔时间。可选的，所述控制模块将所述实时采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析包括：将包括辐照度信息、电流信息、电压信息中的任意一项信息超过所述预设的理论值且次数累计占比超过总次数的5％，则控制发出报警信息；如辐照度信息、电流信息、电压信息中的任意一项信息超过其理论值且次数累计占比小于5％，则无异常，继续进入监测分析状态。可选的，所述PC工作站还包括数据接收模块，所述数据接收模块用于接收所述控制模块反馈的所述数据信息，并将所述数据信息发送给所述计算处理模块。本申请专利技术还提供一种光伏组件故障诊断方法，包括步骤：数据采集模块实时采集光伏组件的数据信息，所述数据信息包括：辐照度信息、电流信息、电压信息；并将采集的所述数据信息发送给控制模块；控制模块接收所述数据采集模块采集的所述数据信息，并将所述采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析；计算处理模块对所述数据信息进行计算处理，计算所述光伏组件的实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；数据分析模块接收所述计算的实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；并将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析；预警模块用于根据所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg的对比结果，确定是否触发预警。可选的，所述数据分析模块将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析具体包括：若实时发电能效值Nk超过前一天的发电能效平均值Nyavg的20％，则监测并记录此种情形次数，如记录的次数占比超过总次数的5％，则触发报警。可选的，进一步包括将前一天计算的发电能效值的平均值Nyavg作为参考值，具体为：如记录实时发电能效值Nk超过前一天的发电能效平均值Nyavg的20％的次数占比小于总次数的5％，则将当天监测的光伏组件的发电能效值平均值Ntavg更新作为第二天的发电能效值的参考值。可选的，所述计算处理模块根据所述控制模块反馈的数据信息计算所述光伏组件的实时的发电能效值Nk，采用算法为：Nk＝Ek/(AkVk)；其中K为采集次数，K为1～1440分钟/采集间隔时间；Nk为实时的发电能效值；Ek为第k次采样室外辐照度；Ak为第k次采样光伏组件电流；Vk为第k次采样光伏组件电压。可选的，所述控制模块将所述实时采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析包括：将包括辐照度信息、电流信息、电压信息中的任意一项信息超过其理论值且次数累计占比超过总次数的5％，则控制发出报警信息。与现有技术相比，本专利技术提供的光伏组件故障诊断系统及方法，通过所述数据采集模块实时采集光伏组件的数据信息，并将所述数据信息反馈给控制模块，控制模块根据所述采集的数据信息与光伏组件的预设理论值进行对比分析；并同时向PC工作站反馈所述数据信息，PC工作站的计算处理模块计算出光伏组件的实时的发电能效值与前一天的发电能效值，所述PC工作站的数据分析模块将所述光伏组件的实时的发电能效值与前一天的发电能效值的平均值进行分析比对，预警模块根据对比结果，确定是否触发预警，从而决定是否需要提醒系统运维人员赶赴现场对光伏组件进行维护，如此通过本申请所述故障诊断系统能减少维护成本，提高用户的满意度。使用本申请实施例，维护人员根据本申请提供的所述光伏组件故障诊断系统的监测情况能较快的找到需要维护的光伏组件的具体位置，从而维护效率高，能极大的减少找出故障位置所需的时间，减少了维护成本。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的一种光伏组件故障诊断系统的结构框图；图2是本专利技术一实施例提供的一种光伏组件故障诊断方法流程图；图3是本专利技术另一实施例提供的一种光伏组件故障诊断方法流程图。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，其为本申请实施例光伏组件故障诊断系统的结构框图。本专利技术一实施例提供的一种光伏组件故障诊断系统，包括光伏组件10、数据采集模块20、控制模块30、以及PC工作站40。所述光伏组件10用于收集太阳能，并将太阳能转化为电能。所述光伏组件10包括前板玻璃、背板玻璃以及位于前板玻璃与背板玻璃之间的光伏芯片，所述前板玻璃与所述光伏芯片之间通过PVB粘接，所述背板玻璃与所述光伏芯片之间通过PVB粘接。所述数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件故障诊断系统，其特征在于，包括：光伏组件，用于收集太阳能，并将太阳能转化为电能；数据采集模块，用于采集所述光伏组件的数据信息，所述数据信息包括辐照度信息、电流信息和电压信息，并将采集的所述数据信息传输给控制模块；控制模块，接收所述数据采集模块采集的所述数据信息，并将所述采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析；以及PC工作站，所述PC工作站进一步包括：括计算处理模块、数据分析模块以及预警模块；所述计算处理模块，用于对所述数据信息进行计算处理，根据所述光伏组件的辐照度信息、电流信息和电压信息计算所述光伏组件的实时发电能效值N

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件故障诊断系统，其特征在于，包括：光伏组件，用于收集太阳能，并将太阳能转化为电能；数据采集模块，用于采集所述光伏组件的数据信息，所述数据信息包括辐照度信息、电流信息和电压信息，并将采集的所述数据信息传输给控制模块；控制模块，接收所述数据采集模块采集的所述数据信息，并将所述采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析；以及PC工作站，所述PC工作站进一步包括：括计算处理模块、数据分析模块以及预警模块；所述计算处理模块，用于对所述数据信息进行计算处理，根据所述光伏组件的辐照度信息、电流信息和电压信息计算所述光伏组件的实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；所述数据分析模块，用于接收所述实时发电能效值Nk以及每一天的发电能效平均值Nyavg；将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析；所述预警模块，用于根据所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg的对比结果，确定是否触发预警。2.根据权利要求1所述的光伏组件故障诊断系统，其特征在于，所述数据分析模块将所述实时发电能效值Nk与前一天的发电能效平均值Nyavg进行对比分析具体包括：如实时发电能效值Nk超过前一天的发电能效平均值Nyavg的20％，则监测并记录此种情形次数，如记录的次数占比超过对比总次数的5％，则触发报警。3.根据权利要求1或2所述的光伏组件故障诊断系统，其特征在于，所述数据采集模块包括辐照度传感器、电流传感器以及电压传感器，所述辐照度传感器用于实时监测室外的所述辐照度信息Ek，所述电流传感器用于感应光伏组件的所述电流信息Ak，所述电压传感器用于感应光伏组件的所述电压信息Vk。4.根据权利要求3所述的光伏组件故障诊断系统，其特征在于，所述计算处理模块计算所述光伏组件的实时的发电能效值Nk的公式为：Nk＝Ek/(AkVk)，其中K为数据采集模块的采集次数，K为1～1440分钟/采集间隔时间。5.根据权利要求3所述的光伏组件故障诊断系统，其特征在于，所述控制模块将所述实时采集的数据信息与预设的理论值进行对比分析包括：当包括辐照度信息、电流信息、电压信息中的任意一项信息超过所述预设的理论值且次数累计占比超过总次数的5％，则控制发出报警信息。6.根据权利要求1所述的光伏组件故障诊断系统，其特征在于，所述PC工作站还包括数...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛雪，
申请(专利权)人：北京汉能光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11