王小燕

(安徽工贸职业技术学院工程实训中心 安徽淮南 232009)

光伏发电系统近年得到了广泛应用。光伏组件是光伏发电系统的关键部件。光伏电池板在串并联时需要选用工作特性接近的组件以保证其发电效率。因为光伏组件露天安装，受天气、环境和人员等外部条件影响，容易出现诸如遮挡、污损、碎裂等问题。轻则影响发电效率，重则产生无法恢复的故障。如鸟粪遮盖、落叶遮挡、影子遮挡等情况下会产生热斑效应[1]。热斑效应是指光伏组件内部出现的局部过热现象。当组件中一片或几片电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组的短路电流；此时该部分电池被处于反向偏置状态，在电路中的功能由电源变为负载，消耗能量，从而在组件内部形成局部过热。严重的热斑效应可导致电池组件局部烧毁、形成、焊点熔化、封装材料老化或盖板玻璃炸裂等永久性损坏[2-3]。由此可知热斑检测是考察光伏电站工作状况的一项重要内容[4]。上述遮挡、暗斑、碎裂等问题可以通过光伏组件的电压和温度等参数的变化反映出来。因而对光伏组件的工作状态进行在线监测是提高光伏发电效率和可靠性的有效手段之一。

1方案设计

一种基于无线通信技术的太阳能电池板状态实时监测系统，包括分布安装于光伏组件接线盒的监测终端和管理采集数据的监测主机，二者之间采用无线射频模块组成通信系统。通过采集每块光伏电池板串联节点的输出电压以和电池板的温度，为光伏电池板的性能分析及故障检测提供基础数据。……