[发明专利]一种居户屋顶光伏电站检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用物联网传感检测技术对新能源电气设备进行运行维护的应用，具体涉及一种居户屋顶光伏电站检测系统及其方法。

背景技术

地球上大部分地区终年都能接受到太阳光照，与核电、火电相比，太阳能具有取之不尽用之不竭的特点。最近十年，光伏发电技术的高速发展，为人们利用太阳能发电提供了广阔的舞台。早先建设的光伏电站基本上是大中型集中式光伏电站为主，占地千亩以上装机MW以上；这些大中型集中式光伏电站有人值班巡检，有一整套运行维护体系。然而，建设居户屋顶光伏电站是分布式发电的最有效途径之一，为农村贫困家庭安装屋顶光伏电站还是国家精准扶贫政策的一项重要举措。

如图1所示是一个典型的居户屋顶光伏电站，居户屋顶或一层或二层，安装高度或3米或7米，居户都是一户一户独立单位。居户屋顶光伏电站的电气设备包括多片光伏板、并网逆变器以及计费电度表。实际运行过程中，每个电气设备环节都可能出现异常乃至故障。而且，由于风沙、尘土的覆盖，还可能导致光伏板的发电效率降低。

目前，光伏电站日常的运维工作包括：光伏组件的运维、汇流箱的运维、逆变器的运维、变电设备的运维。运维方式主要为：眼看、手摸(直接摸或利用专用工具)、鼻子闻、耳朵听等方法。在光伏板灰尘清理方面，在人工手动清洗清扫的基础上，已经出现了光伏板灰尘自动清扫机系统。

在电气设备检测方面，SUNNY PORTAL光伏电站监控系统界面，介绍了相关电站的光伏发电、消耗与自消耗，通过无线电遥控实现负载的自动化智能控制，具有实时数据可视化的特点。但是，这类系统或清洗设备功能非常强大，可设备费用也特别昂贵，如光伏灰尘自动清扫机高达万元。对于期待每月领取400到500元收益的居户尤其是困难户而言，这些大中型光伏电站技术是不能直接照搬使用的。居户屋顶光伏电站的光伏板及并网逆变器都是典型高科技设备，靠一户一户居户自已检查与判断是不切实际的，让居户直接爬上屋顶或站在梯子上亲手清扫清洗，也是极其不安全。

目前高级功能的并网逆变器及计费电度表带有远程数据接口，可以把对应环节检查结果上传远方，实现部分检查效果，但并网逆变器及计费电度表本身也是需要被检查对象，而光伏板更是发电原始设备，需要检查与维护。

同时一个区域县域内安装了屋顶光伏电站的居户数量会是百户千户乃至万户(如浙江省计划十三五期间实施100万户居户屋顶光伏电站工程)并且这些居户是分散居住的，专业人员的驻地都设置在中心区域，相对于大中型光伏电站专业人员需每天在本电站站内值班情景，区域县域内居户屋顶光伏电站的巡检与维护难度加大，迫切需要面向居户屋顶光伏电站这个特定对象的检测维护技术。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明一种居户屋顶光伏电站检测系统及其方法，旨在提供一个区域县域内一个个分散的居户屋顶光伏电站的光伏板表面灰尘清洗，及时发现电气设备异常的简单、方便、初等的技术手段。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

该居户屋顶光伏电站检测系统特点在于包括了综合采集模块，压力水模块与控制主模块；

所述综合采集模块包括了交流电压电流、直流电压电流回路；汇集经光伏板检测模块、并网逆变器检测模块、计费电度表检测模块预处理的回路；

所述压力水模块是给予清洗部分的第一个环节，所述清洗部分包括压力水开关、管路、喷水孔和结合固定件；当光伏板表面灰尘还处于活灰尘状态时，让压力水开关接通完成对光伏板的清洗；

所述控制主模块为单片机或嵌入式控制器，所述控制主模块与所述综合采集模块连接，所述控制主模块开关量输入回路与所述计费电度表检测模块脉冲接口连接，所述控制主模块开关量输出回路与所述压力水模块的微型电动阀电源线连接，所述控制主模块通信回路向集中运维中心上传数据，所述控制主模块通过运转指定工作流程实现居户屋顶光伏电站各电气设备的检测与评估。

作为优选，所述综合采集模块直流电压电流回路为20组电压2组电流，其电压回路范围可达50V；所述综合采集模块交流电压是4个端子布列而交流电流是6个端子布列；交流电压回路的第1与第4个以及交流电流回路第1个与第2个连接形成了单相电对象应用，而交流电压4个端子全连接及交流电流6个端子全连接则是三相电对象应用。

作为优选，所述压力水模块由微型电动阀，结合固定件及电源线组成，其电源线与控制主模块输出继电器连接，当控制主模块通过直流电流及日累计发电量判断出是雾霾大风天气时，及时接通微型电动阀让压力水从喷水孔快速流出以实现对光伏板活灰尘清洗。