一种光伏组串电能量监测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种光伏组串电能量监测装置，包括采集单元，用于采集光伏组串的电流信息与电压信息，并将电流信息与电压信息发送至计量单元；计量单元，根据电流信息与电压信息计算光伏组串的发电量并就地存储；主控单元，获取采集单元与计量单元的数据信息，同时与外部设备通讯连接；光伏组串的电压电流信号由采集单元进行采集，经由计量单元计算得出发电量并累积存储，通过计量单元起到独立计算得出每组光伏组串的发电量并且进行存储，使得主控单元可以根据需要随时向计量单元获取具体数据，主控单元再与外部设备进行通讯，实现外部设备在获取光伏组串的数据时，可以快速高效的直接获取得到精准的光伏组串的发电数据进行效能分析。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组串电能量监测装置及系统
本专利技术涉及光伏监测领域，具体涉及一种光伏组串电能量监测装置及系统。
技术介绍
随着光伏发电装机容量越来越多，光伏发电效率已成为发电企业的一个重要经济指标。而对光伏发电系统的电能检测及分析是衡量光伏发电效率高低的一项重要手段；目前，对光伏发电系统电能测量使用的方法通常为上位机通过分时测量电流、电压值计算出分时电能量，并不断累计分时电量来推算出每个汇流箱所带光伏组串的发电量，上述方案存在以下问题：不但需要采集数量较大，而且误差也较高，不能真实反映系统发电量，给分析整个光伏电站发电效能带来很大麻烦，并且不能及时发现发电效能低的光伏组串。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种光伏组串电能量监测装置及系统，光伏组串的电压电流信号由采集单元进行采集，经计量单元计算得出发电量并累积存储，主控单元可根据需要随时向计量单元发出发电量调用指令获取具体数据，并发送至外部设备或系统，大大减少外部设备或系统的数据流量和复杂程度。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种光伏组串电能量监测装置，包括：采集单元，用于采集光伏组串的电流信息与电压信息，并将电流信息与电压信息发送至计量单元；计量单元，根据电流信息与电压信息计算光伏组串的发电量并存储；主控单元，获取计量单元的数据信息，同时与外部设备通讯连接；采集单元的一端与光伏组串连接，采集单元的另一端与计量单元的一端连接，计量单元的另一端与主控单元连接。优选的，采集单元包括电压采集模块和若干个电流采集模块；电压采集模块用于采集汇流箱直流母线电压信息，并将母线电压信息传输至计量单元；电流采集模块用于采集各路光伏组串的电流信息，并将电流信息传输至计量单元。优选的，计量单元包括若干个电能计量模块；电能计量模块首先根据电流信息和母线电压信息计算出直流功率，接着根据直流功率与时间计算出光伏组串的发电量并进行存储。优选的，计算出光伏组串的发电量包括：电流信息和母线电压信息为I1、I2、I3···In和U，首先根据P＝UI公式实时计算出直流功率P1、P2、P3···Pn，再根据W＝Pt计算出各路光伏组串的发电量，并实时积分处理，最终自动累积出各路光伏组串总的发电量。优选的，主控单元包括主控单片机；主控单片机与计量单元连接，用于获取计量单元的信息。优选的，主控单元还包括通讯模块；通讯模块与主控单片机连接，通讯模块用于与外部设备通讯，通讯模块用于将主控单片机的数据发送至外部设备，并接收外部设备的控制信息发送至主控单片机。优选的，主控单元还包括显示模块；显示模块与主控单片机连接；显示模块用于接收主控单片机的显示信息进行显示。优选的，主控单元还包括时钟模块，时钟模块与主控单片机连接；时钟模块用于提供系统同步时钟，为主控单片机的动作行为提供时间参数。优选的，主控单元还包括输入输出模块；输入输出模块与主控单片机连接；输入输出模块用于关联电压电流阈值数据对计量单元进行监控，同时可以外接各类传感器进行外部监控。一种光伏组串电能量监测系统，包括上位机、若干光伏组串及若干上述的光伏组串电能量监测装置；上位机与若干光伏组串电能量监测装置通讯连接；光伏组串电能量监测装置检测若干光伏组串的发电量，并发送至上位机，上位进行监控及分析具体的数据。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种光伏组串电能量监测装置及系统，光伏组串的电压电流信号由采集单元进行采集，经由计量单元计算得出发电量并累积存储，通过计量单元起到独立计算得出每组光伏组串的发电量并且进行存储，使得主控单元可以根据需要随时向计量单元获取具体数据，主控单元再与外部设备进行通讯，实现外部设备在获取光伏组串的数据时，可以快速高效的直接获取得到精准的光伏组串的发电数据进行效能分析。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施方式中提供的的平面结构示意图。附图标识：1采集单元；11电压采集模块；12电流采集模块；2计量单元；21电能计量模块；3主控单元；31主控单片机；32通讯模块；33显示模块；34时钟模块；35输入输出模块；36电源模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一如图1所示，本实施例中提供的一种光伏组串电能量监测装置，包括：采集单元1，用于采集光伏组串的电流信息与电压信息，并将电流信息与电压信息发送至计量单元2；计量单元2，根据电流信息与电压信息计算各路光伏组串的发电量并就地存储；主控单元3，获取计量单元2的数据信息，同时与外部设备通讯连接；采集单元1的一端与光伏组串连接，采集单元1的另一端与计量单元2的一端连接，计量单元2的另一端与主控单元3连接。具体的，汇流箱在光伏发电系统中是保证光伏组串有序连接和汇流功能的接线装置，而本实施例中采集单元1、计量单元2及主控单元3集成一体并安装于汇流箱内，用于起到对各路光伏组串电能量的监测功能；各路光伏组串的汇流电源线穿过采集单元1中的互感器连接至汇流箱，通过采集单元1、计量单元2及主控单元3多层处理将使主控单元3获取到各路光伏组串的发电量状况，其中计量单元2起到了对各路光伏组串电能量的计算及储存，计量单元2起到了独立计算和就地存储的功能，使得主控单元3可以在根据需求调取计算单元对于各路光伏组串电能量的计算结果，提高了整体的运行速度和计算的精确度。优选的，采集单元1包括电压采集模块11和若干个电流采集模块12；电压采集模块11用于采集汇流箱直流母线电压信息，并将母线电压信息传输至计量单元2；电流采集模块12用于采集各路光伏组串的电流信息，并将电流信息传输至计量单元2。具体的，汇流箱通常会接入若干组光伏组串，所以采集单元1设有若干个电流采集模块12用于采集各路光伏组串电流的电流采集模块12，各电流采集模块12均设有高精度电流传感器，电流采集模块12将采集到的各路光伏组串的电流信息发送至计量单元2，电流信息根据光伏组串的编号分别设为I1、I2、I3···In；由于各路光伏组串通常为并联连接，所以对于各路光伏组件的电压信息是相同的，因此对汇流箱直流母线的电压信息进行采集既能表示各光伏组件的电压信息，电压采集模块11则是用于采集汇流箱直流母线电压信息，电压信息表示为U，并将母线电压信息U传输至计量单元2。优选的，计量单元2包括若干个电能计量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，包括：/n采集单元，用于采集光伏组串的电流信息与电压信息，并将电流信息与电压信息发送至计量单元；/n计量单元，根据电流信息与电压信息计算光伏组串的发电量并存储；/n主控单元，获取计量单元的数据信息，同时与外部设备通讯连接；/n采集单元的一端与光伏组串连接，所述采集单元的另一端与所述计量单元的一端连接，所述计量单元的另一端与所述主控单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集光伏组串的电流信息与电压信息，并将电流信息与电压信息发送至计量单元；
计量单元，根据电流信息与电压信息计算光伏组串的发电量并存储；
主控单元，获取计量单元的数据信息，同时与外部设备通讯连接；
采集单元的一端与光伏组串连接，所述采集单元的另一端与所述计量单元的一端连接，所述计量单元的另一端与所述主控单元连接。


2.如权利要求1所述的一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，所述采集单元包括电压采集模块和若干个电流采集模块；
所述电压采集模块用于采集汇流箱直流母线电压信息，并将母线电压信息传输至所述计量单元；
所述电流采集模块用于采集各路光伏组串的电流信息，并将电流信息传输至计量单元。


3.如权利要求1所述的一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，所述计量单元包括若干个电能计量模块；
所述电能计量模块首先根据电流信息和母线电压信息计算出直流功率，接着根据直流功率与时间计算出光伏组串的发电量。


4.如权利要求1所述的一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，所述计算出光伏组串的发电量包括：
所述电流信息和母线电压信息为I1、I2、I3···In和U，首先根据P＝UI公式实时计算出直流功率P1、P2、P3···Pn，再根据W＝Pt计算出各路光伏组串的发电量。


5.如权利要求1所述的一种光伏组串电能量监测装置，其特征在于，所述主控单元包括主控单片机；
所述主控单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柏涛，陆泊宇，
申请(专利权)人：刘柏涛，
类型：发明
国别省市：江苏;32