[发明专利]一种用于光伏电站低效组件查找的仪器设备

说明书

本发明公开了一种用于光伏电站低效组件查找的仪器设备，包括串中组件电压同时刻测量仪硬件电路、串中组件电压同时刻测控软件；串中组件电压同时刻测量仪硬件电路包括控制电路、通讯切换电路、通讯总线和测量部分；测量部分由多个测量梯级组成，测量梯级包括隔离光耦、测量单元、电阻分压电路。当用电流测量装置确定了低效组件所在的组串后，用串中组件电压同时刻测量仪可在同时刻测量出该组件串中各组件的电压，根据在同一时刻各组件电压的值即可快速、准确地找到隐藏在该组串中的低效组件。在光伏电站运维现场，及时找出隐藏在组串中的低效组件并加以更换，对提升电站发电能力、增加发电量、延长光伏电站的发电寿命具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及光伏电站运维技术领域，具体是一种用于光伏电站低效组件查 找的仪器设备。

背景技术

光伏电站在运行数年后，由于衰老、故障等，组件的功率会衰减、伏安特 性会变化，由于材质、制造工艺、运行条件的差异，组件的衰减并不同步，有 的慢有的快，有的因受到外界应力的影响变得非常低效甚至失效，这些低效组 件串联在组件串中，不仅本身发电能力低微，还使串、并联损失大幅增加，导 致整个组件串发电能力大幅下降，进而造成发电量的严重损失；因此有必要找 出这些低效组件并加以更换，而目前技术还没有一种能在电站现场快速、准确 查找到这些低效组件的仪器设备。

发明内容

本发明的目的是为了能在电站现场能够快速、准确地查找到低效组件而特 别设计的一种仪器设备，在光伏电站现场，当发现某组件串电流明显低于其它 串时，用本发明所述的仪器设备-串中组件电压同时刻测量仪能在同一时刻测量 出该组件串中每一块组件的电压，在排除了遮挡因素后，电压明显低的组件便 是低效组件。

本发明是通过如下方案来实现的：

一种用于光伏电站低效组件查找的仪器设备，包括串中组件电压同时刻测 量仪硬件电路、串中组件电压同时刻测控软件；所述串中组件电压同时刻测量 仪硬件电路包括控制电路、通讯切换电路、通讯总线和测量部分；所述测量部 分由多个测量梯级组成，所述测量梯级包括隔离光耦、测量单元、电阻分压电 路；所述电阻分压电路的输出接到对应测量单元的输入端，所述测量单元又通 过隔离光耦与通讯总线连接，所述控制电路通过通讯切换电路与通讯总线连接， 每个测量单元还有一个接受控制电路测量指令的中断方式输入引脚，也通过隔 离光耦与控制电路的测量指令输出总线连接，各测量梯级之间及与控制电路之 间的通讯通过隔离光耦相互隔离，既保持各测量梯级电位独立又能保证各测量 梯级间的测量单元与控制电路之间的可靠通讯；所述串中组件电压同时刻测控 软件包括安装在控制电路的控制软件和安装在各测量单元的测量软件；当控制 电路通过输出引脚向测量部分发出测量命令时，各测量单元通过中断方式的输 入引脚同时接收到测量指令，在同一时刻测量读取各自的电阻分压电路的输出 电压并计算保存，此后控制电路通过串口总线逐个读取各测量单元已经测量并 计算的电压值，并经分析计算汇总后保存，再通过通讯切换电路上传到PC机即 可得到分析计算的结果。

进一步，所述测量部分由6个测量梯级组成，每一个测量梯级有4个测量 单元，六个测量梯级能够对24块组件电压进行同时刻测量。

进一步，每个测量梯级设置一个测量参考地，共有6级测量参考地；第1 测量梯级测量参考地为组件1的负极，第2测量梯级测量参考地为组件4的正 极，第3测量梯级测量参考地为组件8的正极，第4测量梯级测量参考地为组 件12的正极，第5测量梯级测量参考地为组件16的正极，第6测量梯级测量 参考地为组件20的正极，各测量梯级之间及与控制电路之间的通讯用隔离光耦 相互隔离。