一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件污染預警系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏系統(tǒng)檢測管理技術領域，尤其涉及一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件污染預警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]布置在屋頂?shù)姆植际焦夥l(fā)電系統(tǒng)的光伏組件，因積灰等原因會降低發(fā)電效率，因此應根據(jù)組件污染情況進行清潔以保證光伏組件的發(fā)電效率。但清潔組件需要成本，據(jù)測算，每次清潔1塊組件的綜合成本約為1元，但是在兩次組件清潔期間，如果一塊組件發(fā)電效率提升帶來的收益沒有1元時，表明清潔時間點的選擇是不合適的。所以，如何能夠有效的確定光伏組件清理的合適時間，以便使清理效率和效益達到最大化，是一個很值得研究的經濟問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型目的在于提供一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件污染預警系統(tǒng)，能結合現(xiàn)場配電設備的實際工況，根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動分析發(fā)電效率的變化，并適時發(fā)出預警，提示應進行組件清潔。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件污染預警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理單元及其連接的報警裝置，所述數(shù)據(jù)處理單元與發(fā)電系統(tǒng)組件連接，所述報警裝置包括驅動裝置和顯示播報裝置，所述數(shù)據(jù)處理單元和所述報警裝置通過無線通信網(wǎng)絡連接。
[0005]所述數(shù)據(jù)處理單元包括控制器以及與其連接的信號采集器；所述信號采集器包括電壓信號采集器和電流信號采集器，分別與發(fā)電系統(tǒng)組件的線路連接。
[0006]所述控制器包括主控芯片以及分別與其連接的數(shù)據(jù)運算器、數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡通過數(shù)據(jù)串口與發(fā)電系統(tǒng)組件的饋線控制端連接。
[0007]所述無線通信網(wǎng)絡包括組網(wǎng)設備和數(shù)據(jù)加密裝置，所述組網(wǎng)設備包括網(wǎng)絡服務器及其連接的GSM通信模塊、藍牙收發(fā)設備。
[0008]所述驅動裝置與所述控制器連接，包括信號發(fā)大器和頻率轉換器。
[0009]所述顯示播報裝置包括顯示視窗和語音播放裝置。
[0010]本實用新型的核心在于數(shù)據(jù)處理單元，一方面是根據(jù)信號采集器所傳遞的信號，來實現(xiàn)實時功率的測算，并根據(jù)從發(fā)電系統(tǒng)組件的饋線控制端所得來的控制參數(shù)，利用主控芯片進行數(shù)據(jù)比對，分析發(fā)電效率的變化，另一方面，在比對分析發(fā)現(xiàn)需要對組件進行清潔時，會在合適的清潔時間點發(fā)出預警，保證清潔成本和發(fā)電效益的最大化。
[0011]主控芯片可以采用DSP芯片，具有數(shù)據(jù)計算功能和數(shù)據(jù)寄存功能，DSP芯片可以連接時鐘信號記錄裝置，記錄裝置連接分級存儲器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分時記錄和分級記錄，以一天為一個短時周期為例，信號采集器可以將電壓信號采集器和電流信號采集器的實時數(shù)據(jù)傳遞給主控芯片，通過簡單相乘計算得到實時功率，同時以一天為時間節(jié)點，運用數(shù)據(jù)運算器對實時功率進行積分，從而得到當天的整體發(fā)電量；數(shù)據(jù)采集卡通過數(shù)據(jù)串口與發(fā)電系統(tǒng)組件的饋線控制端連接，可以采集系統(tǒng)的功率因數(shù)、電耗率等數(shù)據(jù)，根據(jù)需要對實時得出的電量進行計算和修正，從而確定一個較為準確的電量實際產出值；主控芯片的數(shù)據(jù)寄存器中，可以設定電量的費用單價，主控芯片讀取數(shù)據(jù)運算器中得到的電量數(shù)據(jù)，并對電量與單價進行簡單相乘計算，便可以得到以天為單位的發(fā)電效益，繼而將其存儲在分級存儲器中。
[0012]該系統(tǒng)啟動及數(shù)據(jù)的記錄時間點，可以選擇在進行過一次清洗之后，在不計算每日光照強度和光照輻射總量所造成的細微差異時，當日的發(fā)電效益可以作為一個峰值點。數(shù)據(jù)運算器可以將當日發(fā)電效益作為一個初始值，將次日發(fā)電效益作為比較值，以初始值與比較值之差作為變化值重新存入分級存儲器中，以此類推，此時便可以得出代表相鄰兩日發(fā)電效益差的一系列遞減值。DSP芯片可以通過時鐘信號記錄裝置，設定數(shù)據(jù)運算器在每日的一個特定時間，將之前所有的遞減值做累加計算，并送入DSP芯片的數(shù)據(jù)寄存器中，與預先設定好的清潔成本值進行比較。當累加得到的數(shù)值高于清潔成本時，代表已經達到需要清潔的時間點，此時觸發(fā)報警裝置。
[0013]報警裝置包括驅動裝置和顯示播報裝置，驅動裝置與控制器連接，包括信號發(fā)大器和頻率轉換器，主要作用是將主控芯片發(fā)出的報警信號經過信號放大及不同頻率的轉換分配，送入顯示播報裝置中，顯示播報裝置包括顯示視窗和語音播放裝置，顯示視窗一方面可以通過連接分級存儲器，將存儲器中的相關電量數(shù)據(jù)進行顯示，另一方面可以在報警信號發(fā)出后，進行直觀警示；而語音播放裝置包括語音芯片與功放裝置，在需要進行清潔時，可以語音提示工作人員注意，區(qū)別于其他報警不直觀的方式，可以起到很好的預警作用。
[0014]無線通信網(wǎng)絡包括組網(wǎng)設備和數(shù)據(jù)加密裝置，所述組網(wǎng)設備包括網(wǎng)絡服務器及其連接的GSM通信模塊、藍牙收發(fā)設備，GSM通信模塊針對的是范圍較大的中長距無線網(wǎng)絡，藍牙收發(fā)設備針對的是范圍較小的無線局域網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)加密裝置對無線通信網(wǎng)絡的安全進行數(shù)據(jù)信息加密，對于GSM通信模塊，可以在通信安全和認證過程中，建立基于數(shù)字認證的雙向身份認證機制，并在安全接入和安全傳輸方面，在通信模塊和無線網(wǎng)絡之間建立加密網(wǎng)關，從而保證能安全、可靠的收發(fā)數(shù)據(jù)；對于藍牙收發(fā)設備，可以使其在藍牙鏈路層上通過使用藍牙設備地址、認證私鑰、加密私鑰和隨機碼等多個參數(shù)保證通信安全，為數(shù)據(jù)收發(fā)及操作提供方便、安全等有利保證。
[0015]本系統(tǒng)可以跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的變化，通過采集與計算組件清潔后帶來的效率變化，在合適的清潔時間點發(fā)出預警，提示應進行組件清潔，報警形象直觀，還可以依據(jù)無線通信網(wǎng)絡，對預警數(shù)據(jù)和發(fā)電系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)進行加密安全通信與傳輸，可以有效保證分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏組件的清潔度，保證清潔成本和發(fā)電效益的最大化，符合節(jié)能環(huán)保高效的要求，值得廣泛推廣與使用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型配電預警系統(tǒng)的組成結構圖。
【具體實施方式】
實施例
[0017]如圖1所示，一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件污染預警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理單元及其連接的報警裝置，數(shù)據(jù)處理單元與發(fā)電系統(tǒng)組件連接，報警裝置包括驅動裝置和顯示播報裝置，數(shù)據(jù)處理單元和報警裝置通過無線通信網(wǎng)絡連接