随着光伏电站规模的不断扩大和分布式光伏系统的普及,光伏阵列的接线数量和管理难度显著增加。为了降低运维成本、提高系统安全性与发电效率,智能光伏监控汇流箱(Smart PV Combiner Box with Monitoring)应运而生。它不仅实现了多路光伏方阵的汇流、保护与输送,还集成了实时监控、数据采集、故障报警及远程运维等智能功能,是现代光伏电站的“神经节点”和“安全网关”。
在一个光伏阵列中,每若干块光伏组件串联形成一条光伏串(String),输出直流电。大型电站或分布式光伏项目通常包含几十至上百条光伏串,如果直接将每条串送到逆变器端,不仅布线复杂,损耗大,还不便保护。
汇流箱的作用是将多条光伏串的直流电流汇聚在一起,通过总输出端送入逆变器直流输入,形成集中式或组串式逆变。
与传统汇流箱相比,智能光伏监控汇流箱在内部集成了电流、电压、绝缘、温度、SPD状态等在线检测模块,并通过通信单元(RS485/Modbus、CAN、以太网或4G/5G)将实时数据上传至监控系统或SCADA平台,实现远程监测、故障定位、智能告警和数据分析。
防护装置:直流熔断器、隔离开关、直流浪涌保护器SPD、接地模块等。
传感与监测:霍尔传感器或分流器测量每路电流;电压采集模块检测母线电压;PT100/NTC温度传感器监测端子、SPD或箱体温度;绝缘监测模块检测正负对地绝缘电阻。
智能控制与通信:内置MCU或PLC,通过Modbus-RTU/TCP、IEC61850等协议与上位机交互。
供电:可由光伏直流母线经DC/DC转换供电,也可外接AC/DC电源。
单路光伏串电流(Is):8~15 A(可扩展至30 A)
单路输入电压(Us):≤1500 V DC(常见1000 V或1500 V)
浪涌保护器(SPD):1000 V/1500 V DC,Imax ≥40 kA,Up≤3.5 kV
熔断器额定电流:15 A/20 A/30 A(gPV型)
绝缘监测范围:0~10 MΩ,报警阈值可设定(常见500 kΩ)
浪涌保护器可有效释放雷击或操作过电压,保护组件与逆变器。
绝缘监测和接地监控可防止直流侧接地故障引发火灾或人身触电。
每路电流、电压、功率在线采集,实现故障快速定位(如某一串光伏板遮挡或失效)。
温度、湿度、SPD状态等可预防火灾、闪络或设备损坏。
通过SCADA系统可实时查看每路发电量、效率及故障告警,大幅减少人工巡检。
采集的数据支持大数据分析,优化运维策略和预防性维护。
需求:高电压(1500 V DC)、多路输入、高可靠性、防雷能力强。
方案:采用24路1500 V DC智能汇流箱,每路熔断器30 A,SPD Imax 40 kA以上,防护等级IP65;通过光纤/4G与电站监控中心通讯;内置绝缘监测,报警阈值500 kΩ;适应-40~70℃环境。
SPD:DC1500 V,Imax 40 kA,Up≤3.5 kV
效果:通过智能监控,每年减少人工巡检成本30%以上,故障定位时间由2小时缩短至5分钟,发电量提升约1-2%。
需求:输入路数少(6~12路),注重经济性和智能化。
方案:配置8路或12路智能汇流箱,每路熔断器15 A,DC1000 V SPD,带Wi-Fi或NB-IoT模块直连云端。可集成电能计量模块,适合屋顶光伏。
效果:业主可通过手机APP实时查看每路发电量和设备状态,及时发现组件故障,维护简单。
方案:选用不锈钢或铝合金箱体、IP67防护等级、加装加热与除湿模块;SPD采用防盐雾设计;监测模块支持远程固件升级。
效果:在高湿度/盐雾环境下依然保证稳定运行,延长寿命3-5年。
需求:将汇流箱与逆变器、气象站、储能系统等多源数据整合,实现智能调度。
方案:智能汇流箱内置IEC61850协议,数据直接上传至数字孪生平台,与SCADA系统集成,实现组件级监控、IV曲线诊断、故障自动派工。
通信:IEC61850 over Ethernet
效果:实现全生命周期智能运维,降低故障率20%,运维人员减少一半。
根据光伏组件电压、电流、串数选定输入路数与额定参数。
根据地区雷暴日数、海拔选择SPD规格与箱体防护等级。
正负极极性清晰,采用耐UV光伏专用电缆;端子压接符合IEC标准。
上电前检查熔断器、SPD状态;设定报警阈值(如绝缘电阻≥500 kΩ)。
地凯科技智能光伏监控汇流箱
已经从传统“被动汇流”升级为“主动监控+智能运维”的关键设备,是现代光伏系统安全、高效、智能运行的必备环节。通过合理选型、科学部署与智能化平台集成,可以有效提高发电效率、降低运维成本、延长设备寿命,助力光伏电站向数字化、智能化方向发展。