[发明专利]一种光伏发电站热斑效应监测系统

说明书

一种光伏发电站热斑效应监测系统，包括光伏发电板组、RFID传感标签组、NB‑IOT中继节点、NB‑IOT网关、监控中心和巡检无人机，光伏发电板组与RFID传感标签组连接，RFID传感标签组与NB‑IOT中继节点连接，NB‑IOT中继节点与NB‑IOT网关连接，NB‑IOT网关与监控中心连接，NB‑IOT网关与巡检无人机连接。本发明可提高检测准确率和降低人工成本，可快速有效地对光伏阵列进行故障判断和排除。

技术领域

涉及物联网技术，无线通信技术和传感器技术领域，具体是涉及一种基于RFID，NB-IOT技术的分布式光伏发电站热斑效应监测系统。

背景技术

随着光伏发电技术的发展和光伏发电并网规模的增大，光伏发电系统设备中出现的故障种类也繁多,常见故障主要包括光伏阵列故障及并网逆变器故障。目前逆变器的故障检测方法已比较成熟,而光伏阵列的故障检测方法基本还是线下手工逐块检测，在线检测方法处于研究状态。光伏阵列不能实时在线检测，对光伏电站的实时控制和监控就很难实现。同时，光伏阵列的工作电压一般可达到上百伏，而且多被安装在野外或者荒漠等恶劣环境中，人工维护周期长、危险大。

光伏阵列的故障问题限制了光伏产业的发展，而光伏阵列故障中的热斑效应需要极其注意；热斑效应通常是光伏阵列的局部被遮挡而产生，往往发生在太阳能光伏电池单体上；大型的光伏阵列发生严重的热斑现象时，热斑点的温度能够达到 200℃，其产生的热量将很可能烧毁光伏电池单体或者光伏电池模块的封装材料，甚至使得整条支路的光伏电池都不能正常工作。

光伏阵列常出现的热斑效应导致光伏阵列产生热斑故障，严重影响了光伏系统的效率;现阶段光伏阵列的故障检测仍然是通过人工排查，维护的成本高，危险大，不利于光伏电站的长期运营且无法实现实时在线监控及有效的故障报警；因此，实时检测光伏阵列的运行状态，快速有效地对光伏阵列进行故障判断和排除，对于光伏电站的正常运行具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种光伏发电站热斑效应监测系统，检测期间不需要人为介入，可提高检测准确率和降低人工成本，可快速有效地对光伏阵列进行故障判断和排除。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种光伏发电站热斑效应监测系统，包括光伏发电板组、RFID传感标签组、NB-IOT中继节点、NB-IOT网关、监控中心和巡检无人机，光伏发电板组与RFID传感标签组连接，RFID传感标签组与NB-IOT中继节点连接，NB-IOT中继节点与NB-IOT网关连接，NB-IOT网关与监控中心连接，NB-IOT网关与巡检无人机连接；

RFID传感标签组用于采集光伏发电设备组的电压电流信息，并将采集的原始数据实时无线传输至NB-IOT中继节点；

NB-IOT中继节点用于接收RFID传感标签组传输过来的原始数据包，并通过TCP/IP协议将原始数据包打包成符合NB-IOT通信协议的二次数据包，然后将二次数据包无线传输至NB-IOT网关；

NB-IOT网关首先用于接收NB-IOT中继节点传输过来的二次数据包，并将二次数据包传输至监控中心；NB-IOT网关其次用于接收监控中心传输过来的RFID传感标签对应的异常设备的位置信息，并将异常设备的位置信息无线传输给巡检无人机；NB-IOT网关再次用于接收巡检无人机传送来的成像检测信息，并将成像检测信息传送至监控中心；

监控中心首先用于接收NB-IOT网关传输过来的二次数据包，并对二次数据包进行分析监控；通过分析监控如果发现某个RFID传感标签的数据信息异常，监控中心将该RFID传感标签对应的异常设备的位置信息发送给NB-IOT网关；监控中心其次用于接收NB-IOT网关传送来的异常设备的成像结果，监控中心对成像结果进行分析，判断是否有热斑效应，若成像结果依旧显示为异常，监控中心通知维修人员进行现场维修；