[发明专利]用于太阳能发电系统的故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法，用于当每一个太阳能电池模块或太阳能电 池串中的测量发电量(电流值)下降时，精确地不受任何暂时外界因 素影响地检测太阳能发电系统的故障。

背景技术

为了有效地使用太阳的能量，其中被布置大量太阳能电池板的太 阳能发电系统已经广泛普及。关于太阳能发电系统，已有各种系统， 其范围从安装在屋顶上的各个小规模系统到能够供应区域电力的有1 兆瓦或更大发电量的各个大规模系统。

例如，如在图1中所示的大规模系统中，多个太阳能电池模块1 被彼此串联连接以便构成每一个太阳能电池串2，并且，如有必要， 用于防止回流的二极管4被连接到其电功率端。太阳能电池串2的两 端被连接到电力电缆3以便收集电功率。有大量的各有这种结构的太 阳能电池串2。在各个串中产生的电功率通过电力电缆3收集，以便 送至单独的收集功率的终端设备。被收集的功率将作为太阳能发电系 统的输出。

在任何太阳能发电系统中，由于建立该系统的工作中的误差、其 零件的缺陷、基于多年使用的随寿命而退化、由雷电之类引起的故障、 或诸如天气、其保养或遮蔽等外界因素，其太阳能电池模块或太阳能 电池串的发电量可能下降。当发电量的下降是被任何暂时的外界因素 引起时，这种下降可以被忽略。然而，当它是被故障引起时，需要尽 快修复或更换相应的模块或串。

然而，在由许多太阳能电池模块或太阳能电池串组成的发电系统 中，为了通过排除外界因素的影响，只找出有故障的模块或串，需要 相当多的时间和劳动。要识别故障本身的存在是困难的，尤其是在如 图2所示的兆太阳能系统中，为提供1兆瓦或更多的发电量，其中一 千或更多的串或者数千或更多的模块被布置在比数百平方米面积更 广的场地中。要对故障的位置定位更为困难。

太阳能发电系统的异常性的惯用检测，一般是以构成太阳能电池 板的每一个太阳能电池模块为单元或以由多个太阳能电池模块组成 的每一个太阳能电池串为单元实现的。

例如，专利文献1建议太阳能电池模块各有用于以每一个太阳能 电池模块为单元检测电流或电压的检测装置和用于根据来自该多个 检测装置的输出进行通信的通信装置。上述太阳能电池模块的目的是 取消必需在每一个模块附近用检查工人来检查故障。然而，只有一个 电参数值的异常性能够被检测到。因此，要通过排除外界因素诸如天 气的影响，精确地只选取有故障的模块是困难的。

专利文献2建议一种用于太阳能电池的异常性检测设备，其中， 通过在给定周期上的计算太阳能电池发电量数据与存储装置中存储 的发电量数据之间进行比较，决定太阳能电池中是否产生异常性，该 存储装置中存储的发电量数据是先前在与上述的计算发电量数据被 测量时的状况对应的状况下被测量的，并已经被存储在该存储装置 中。该设备是一种其中的比较是在发电量数据之间进行的设备，这些 发电量数据是为了做出决定而时常在相互类似的天气中被测量的，从 而降低环境的状况变化，诸如与天气有关的太阳辐射量的变化的影 响。然而，要适当地从先前的发电量数据中选取类似的比较数据是困 难的。另外，还有一个问题是，当在一天中产生不可预见的天气变化 时，该决定的精确度是非常低的。再有，要按照天气或季度存储过去 的发电量数据和处理该数据以便成为可用作比较的数据，是非常麻烦 的工作。结果导致该项工作使系统变得复杂的问题。

专利文献3建议一种太阳能发电系统，其中当大于过去发电数据 与目前发电数据之间预定量的量的变化已经造成时，显示已经造成该 变化的报告书。该系统还把目前发电数据与过去发电数据比较，亦有 如专利文献2同样的问题。

(现有技术文献)

(专利文献)

1.日本专利申请公布(JP-A)No.2004-269531

2.日本专利申请公布(JP-A)No.123594/95

3.日本专利申请公布(JP-A)No.2006-310780

发明内容

本发明要解决的问题

本发明是有鉴于惯用技术中这些问题而做出的，其目的是提供一 种方法，用于按简单的方式以高精度检测太阳能发电系统的太阳能电 池模块或串的故障，基本上不受任何暂时外界因素的影响，以及该方 法所用于的装备。

解决问题的手段