[发明专利]光伏组件的工况检测系统和功率预测方法

摘要

本发明公开一种光伏组件的工况检测系统和功率预测方法，系统由光伏组件检测模块、光伏组串电流检测模块，汇流箱的电压/温度检测模块，汇流箱的直流载波通信模块，汇流箱的信号处理通信主控模块，Modbus/TCP网关组成。针对光伏组件数以万计传输专线的不足，采用直流载波技术弥补传输线短板，降低了电站监控系统的复杂度；手拉手级联Modbus技术，减小了网线長度和工程造价，提高了系统的可靠性。根据综合相似度统计量，从历史日“预测日季”和天气类型的邻域中筛选出预测日的相似日，保证了筛选效率和有效性，有助于提高光伏电站短期功率预测的精度。

主权项

1.一种光伏组件的工况检测系统，其特征在于系统由包括第1光伏组串的第一光伏组件检测模块(10)、第1光伏组串的第二光伏组件检测模块(20)、第1光伏组串的第三光伏组件检测模块(30)、第1光伏组串的第四光伏组件检测模块(40)的第1光伏组串的光伏组件检测模块，与第1光伏组串光伏组件检测模块结构相同的第2光伏组串的光伏组件检测模块、第3光伏组串的光伏组件检测模块、第4光伏组串的光伏组件检测模块，第1光伏组串的电流检测模块(100)、第2光伏组串的电流检测模块(200)、第3光伏组串的电流检测模块(300)、第4光伏组串的电流检测模块(400)、汇流箱的电压检测模块(500)、汇流箱的温度检测模块(600)、汇流箱的直流载波通信模块(900)、汇流箱的信号处理通信主控模块(700)、Modbus/TCP网关(800)组成；第1光伏组串的电流检测模块(100)、第2光伏组串的电流检测模块(200)、第3光伏组串的电流检测模块(300)、第4光伏组串的电流检测模块(400)、汇流箱的电压检测模块(500)、汇流箱的温度检测模块(600)、汇流箱的直流载波通信模块(900)与汇流箱的信号处理通信主控模块(700)相连，第1光伏组串的光伏组件检测模块、第2光伏组串的光伏组件检测模块、第3光伏组串光伏组件检测模块、第4光伏组串光伏组件检测模块经汇流箱的直流载波通信模块(900)、与汇流箱的信号处理通信主控模块(700)相连；汇流箱的信号处理通信主控模块(700)借助直流载波技术、通过光伏组串电缆与光伏组件检测模块进行通信，构成直流载波Modbus网络，直流载波Modbus网络中，光伏组件检测模块为从机，汇流箱的信号处理通信主控模块(700)为主机，遵循Modbus主从协议交换信息；距离≤300m，汇流箱的信号处理通信主控模块(700)采用专线Modbus组网，距离＞300m，汇流箱的信号处理通信主控模块(700)经Modbus/TCP网关(800)组网，即光伏组件的工况检测系统为三层网络架构：底层直流载波Modbus、中层专线Modbus、顶层TCP；专线Modbus网络中，汇流箱的信号处理通信主控模块(700)为从机，Modbus/TCP网关(800)为主机，遵循Modbus主从协议交换信息；顶层TCP网络中，Modbus/TCP网关(800)之间则遵循TCP协议交换信息，基于Modbus帧嵌入TCP帧的隧道技术，TCP传输Modbus协议数据；光伏电站由光伏阵列、汇流箱、逆变器、交流低压开关柜、升压变压器组成；光伏组件按设计要求串联成光伏组串，通过光伏组串电缆接入汇流箱，提供汇流箱额定电压电流参数的光伏组串电能；汇流箱汇集的光伏能至逆变器，交流低压开关柜和升压变压器；光伏组件检测模块内嵌在光伏组件的接线盒内、检测该光伏组件的端电压，光伏组件检测模块并接在接线盒的正负端，接线盒紧贴光伏组件的背板安装，光伏组件检测模块的温度传感器敏感元采用导热硅脂CW001固定在与背板接触的接线盒壳体上。