光伏阵列无线传感节点设计及故障诊断应用

摘要

针对现有光伏阵列的故障检测方法精度和效率不足且难以定位故障光伏组件等问题，设计了一种基于STM32的光伏阵列无线传感节点及故障诊断系统。该无线传感节点硬件以STM32F103为核心控制器，主要包括主控模块、电源模块、数据采集模块、数据通讯模块；软件端通过自定义通信协议，将测量结果通过ZigBee无线模块对数据帧可靠传输，上位机可监测到逆变器扫描光伏阵列电流-电压（I-V）特性过程中各光伏组件的电压数据。实验中人工模拟了光伏组件常见的阴影、旁路二极管短路故障，通过无线传感节点测得的电压波形，可实现光伏阵列中故障诊断与定位。实测结果表明，该系统可获取逆变器扫描光伏阵列I-V特性过程中组件电压波形，便于运维人员及时准确地定位光伏组件故障。