[发明专利]一种预防光伏屋顶积雪的控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种预防光伏屋顶积雪的控制系统，包括：光伏组件，其两端反向通电后产生热量；整流电路，其与电网、光伏组件串联，用于将交流电整流为直流电后反向通入光伏组件；温度传感器，其安装在光伏组件上且用于采集光伏组件的温升；图像传感器，其安装在光伏组件上且用于检测降雪状态；控制器，其与整流电路、温度传感器以及图像传感器连接。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种预防光伏屋顶积雪的控制系统及其控制方法。

背景技术

中国华东、中南等地区人口集中、工商业发达，屋顶光伏系统消纳比列大，投资回报率高；但是光伏车棚、光伏屋顶、特别是安装在彩钢瓦厂房屋顶的大面积光伏电站，虽然每年下雪次数不多，但仍然可能出现大规模降雪天气，这样就可能出现屋顶因积雪承重过大的安全性问题。

现有技术中对光伏屋顶的除雪除冰主要依赖人工，但降雪天气具有随机性，降雪持续时间不可确定，且屋顶作业具有危险性；此外，为及时除雪也需提前组织大量人力等待，劳务支出过大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种预防光伏屋顶积雪的控制系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种预防光伏屋顶积雪的控制系统，包括：

光伏组件，其两端反向通电后产生热量；

整流电路，其与电网、光伏组件串联，用于将交流电整流为直流电后反向通入光伏组件；

温度传感器，其安装在光伏组件上且用于采集光伏组件的温升；

图像传感器，其安装在光伏组件上且用于检测降雪状态；

控制器，其与整流电路、温度传感器以及图像传感器连接。

进一步地，还包括与控制器连接的无线通信模块。

一种所述预防光伏屋顶积雪的控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：通过图像传感器周期性地获取屋顶的状态图像，并通过事先训练好的机器学习模型对状态图像进行分析，获得气象状态；

步骤二：如开始降雪，则对光伏组件进行反向通电；通过温度传感器检测光伏组件的温升，并根据温升控制光伏组件的反向通电功率，使温升维持在设定值；

步骤三：如停止降雪，则停止对光伏组件进行反向通电。

具体地，步骤一中，所述气象状态包括日照条件、降雪状态和降雪等级。

具体地，如停止降雪时日照条件能够用于光伏发电，则停止对光伏组件进行反向通电后，使用光伏组件进行发电，并将光伏组件发出的直流电进行逆变处理后送入电网。

具体地，温升的设定值与降雪等级呈正相关的关系。

具体地，光伏组件的温升是指光伏组件高出环境的温度，步骤二中根据温升控制光伏组件的反向通电功率时，如温升小于设定值，则提高光伏组件的反向通电功率；如温升大于设定值，则降低光伏组件的反向通电功率或者暂时停止反向通电。

具体地，步骤三中，停止降雪并停止对光伏组件进行反向通电后，所述控制系统进入警戒状态，并在警戒状态维持设定时间，如在上述设定时间内无降雪，控制系统根据气象预报信息退出至低功耗的待机状态。