说明书-一种并联太阳能方阵的直流并联和功率测量方法-solarbe文库

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说明书100002 2010.2 1一种并联太阳能方阵的直流并联和功率测量方法技术领域本发明涉及太阳能光伏发电技术，该技术尤其适用于环境复杂，组件规格不一，仅有一个或少量几个小功率并网逆变器的居民阳台及屋顶式分布式电站。背景技术环保意识的提高促进了绿色能源的应用。分布式太阳能光伏发电对保障能源安全具有重要的战略意义。与此同时，我们还应该看到，太阳能光伏发电的成本还比较高，当用于阳台或屋顶电站时，投入产出比还不够高。提高居民分布式光伏电站的发电产出，除了降低太阳能组件成本外，更需要精细化的管理。分布式光伏发电主要通过由串并联的太阳能光伏组件形成的方阵和并网逆变器完成，目前居民用小型并网逆变器已实现输入输出功率的测量、显示与网管，但由于受到一组输入端子口的限制，测量结果只能反映光伏方阵整体的发电产量和性能，当个别组件因方位角、倾斜角位置不良，或受到遮挡时，整体的测量结果并不直接反映发电下降的故障原因，不能明确指导居民进行针对性维护。与此同时，传统的钳流电流测量设备较为庞大复杂，而高低端电流检测法的检流电阻则需要额外消耗宝贵的发电功率。得益于模 / 数转换精度的提高和单片机技术的迅猛发展，我们可以对传统的高低端电流检测法进行改进，使组件并联与功率测量同时完成。发明内容本发明由带有测量功能的汇流模块 1 本身，以及带有测量功能的汇流模块 1 及汇流总线2 之总线结构组成，模块和总线的主要功能都是在并联太阳能组件串的同时实现功率测量。带有测量功能的汇流模块主要包括直流通路和功率测量两部分，其中直流通路主要为防逆流器件，负责同电压等级的太阳能光伏组件的直流安全并联，功率测量部分通过对防逆流二极管等防逆流器件压降的测量及换算，实现各组串发电功率的测量。本发明所述汇流模块融组串并联与功率测量为一体，并通过本发明所述结构中的统一并联汇流点，实现光伏组串的总线结构和集中管理。附图说明附图分为附图１和附图２。附图 1 为本发明所述之总线结构。附图 2 为本发明所述之汇流模块结构。附图标识 1 为本发明所述之汇流模块，负责完成各太阳能组件串的并联和测量。附图标识 2 为本发明所述之汇流总线，负责合并各太阳能组件串所发电流。附图标识 3 为本发明所述之可选参考总线，负责提供各个汇流模块的参考电压。附图标识 4 为本发明所述之防逆流器件，用于完成各太阳能组件串的安全并联。附图标识 5 为本发明所述之功率测量部分，用于完成防逆流器件压降的测量及换算。附图标识 6 为本发明所述之可选通信总线，可负责汇集各个汇流模块的测量结果。具体实施方式汇流模块附图标识 1 由直流通路和功率测量两部分组成，其中直流通路的主要功能是并联和防逆流，它们将各太阳能组件串的电流汇合在汇流总线附图标识 2 上，并防止电流在特定条件下向组件串倒灌，说明书100002 2010.2 2以保护组件；功率测量模块附图标识 5 主要负责测量防逆流器件（附图标识 4）两端的电压，它的输入端并联在汇流模块进线和汇流总线两端（即防逆流器件两端），运用高 / 低端电流检测器件、单片机或模/数转换器等器件，将防逆流器件的压降转换为电压，并利用对数放大器、乘法器、查找表等电压 / 功率运算模块，以及汇流总线的端电压，将测得的压降转换为功率示数。防逆流器件为伏安特性已知的防逆流二极管等防逆流器件。示值可以是各组串输出的电压、输出的电流以及输出的功率，示值输出可以是电压输出也可以是数据输出，可以是原始数据也可以是运算后的数据。示值可以就地显示在特殊标定的指针表上，也可以显示在数字表上，也可以通过数据总线传输实现网管。可选的参考总线附图标识 3 负责输出标准基准电压或者器件基准电压（防逆流器件近无电流输入时的暗电压），实现温度补偿及精度的可管理；各汇流模块也可以有自己的温度补偿方案。汇流模块的测量结果可统一汇集至可选的通信总线附图标识 6 上，实现集中显示。本发明巧妙运用防逆流器件作为传感器件，减少了系统的额外功率损耗。整体结构总线化，具有极强的可扩展性。注意事项100002 2010.2 3一、申请发明专利或者实用新型专利应当提交说明书，一式一份。二、说明书应当打字或者印刷，字迹应当整齐清晰，呈黑色，符合制版要求，不得涂改，字高在 3.5毫米至 4.5 毫米之间，行距在 2.5 毫米至 3.5 毫米之间。说明书首页用此页，续页可使用同样大小和质量相当的白纸。纸张应当纵向使用，只限使用正面，四周应当留有页边距左侧和顶部各 25 毫米，右侧和底部各 15 毫米。三、说明书第一页第一行应当写明发明创造名称，该名称应当与请求书中的名称一致，并左右居中。发明创造名称与说明书正文之间应当空一行。说明书格式上应当包括下列五个部分，并且在每一部分前面写明标题技术领域背景技术发明内容附图说明具体实施方式说明书无附图的，说明书文字部分不包括附图说明及其相应的标题。说明书文字部分可以有化学式、数学式或者表格，但不得有插图。四、涉及核苷酸或氨基酸的申请，应当将该序列表作为说明书的一个单独部分，并单独编写页码。申请人应当在申请的同时提交与该序列表相一致的光盘或软盘，该光盘或软盘应符合国家知识产权局的有关规定。五、说明书应当在每页下框线居中位置顺序编写页码。