光伏电站积尘状态评估监测系统及其方法与流程

文档序号:12181936阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光伏电站积尘状态评估监测系统,包括基准光伏组件、信号采集模块、辐照传感器、玻璃、传输模块和监控平台,其特征在于,所述的基准光伏组件与所述的信号采集模块互相连接,所述的辐照传感器安装于所述的玻璃上,所述的传输模块分别通过信号采集模块与所述的基准光伏组件以及所述的辐照传感器相连接,所述的光伏电站包括组串,所述的监控平台监控该光伏电站,并获取所述的组串的信息。

2.根据权利要求1中所述的光伏电站积尘状态评估监测系统,其特征在于,所述的基准光伏组件与一DC/DC变换器相连接,所述的信号采集模块和所述的传输块之间还连接有一号处理模块,所述的组串包括组件,所述的基准光伏组件的型号参数与所述的光伏电站中的组件相同,所述的辐照传感器包括第一辐照传感器和第二辐照传感器,且所述的第一辐照传感器和第二辐照传感器的型号与参数一致,所述的第一辐照传感器安装在所述的玻璃的上表面,所述的第二辐照传感器安装在所述的玻璃的下表面,所述的玻璃为一透明玻璃,且该透明玻璃的尺寸和透光率与所述的组件表面的透明玻璃相同,所述的传输模块为无线传输模块。

3.一种基于权利要求1至2中任一项所述的系统实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的基准光伏组件与一DC/DC变换器相连接,所述的信号采集模块与所述的传输模块之间还连接有一信号处理模块,所述的组串包括组件,所述的玻璃的尺寸和透光率与所述的光伏电站中的组件表面的玻璃一致,所述的基准光伏组件的型号参数与所述的光伏电站中的组件一致,所述的方法包括以下步骤:

(1)所述的信号采集模块以一定频率采集该基准光伏组件经过所述的DC/DC变换器输出的工作电压、工作电流和所述的辐照传感器检测到的辐照信号;

(2)所述的信号处理模块以一定频率接收所述的信号采集模块采集到的工作电压、工作电流和辐照信号,并处理其所接收到的工作电压、工作电流以及辐照信号获取相应的电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据,且该信号处理模块将所述的电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据发送给所述的传输模块;

(3)所述的传输模块将其接收到的所述的电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据发送给所述的监控平台;

(4)所述的监控平台处理并存储其所接收到的所述的电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据,并根据所得电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据以及该监控平台所获取的所述的组串的信息计算所述的组串的积尘损失率η,并根据所述的组串的积尘损失率判断是否需要报警,如果需要,则所述的监控平台发出警报信息;否则所述的监控平台继续监控。

4.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中的信息处理模块对其接收到的工作电压、工作电流以及辐照信号的处理具体为:

所述的信息处理模块对其接收到的工作电压、工作电流和辐照信号进行滤波处理,且该信息处理模块对滤波处理后的工作电压、工作电流以及辐照信号每5分钟取一次平均值以获取所述的电压处理数据、电流处理数据及辐照处理数据。

5.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的辐照传感器包括第一辐照传感器和第二辐照传感器,且

所述的第一辐照传感器和第二辐照传感器的型号和参数一致,所述的第一辐照传感器安装于所述的玻璃上方,所述的第二辐照传感器安装于所述的玻璃下方,所述的第一辐照传感器检测到的辐照信号经所述的信号采集模块采集及所述的信号处理模块处理后得第一辐照处理数据,所述的第二辐照传感器检测到的辐照信号经所述的信号采集模块采集及所述的信号处理模块处理后得第二辐照处理数据,且

所述的步骤(4)中所述的监控平台对其接收到的电压处理数据、电流处理数据和辐照处理数据处理的具体步骤为:

(4.1)所述的监控平台将其接收到的所述的电压处理数据、电流处理数据存储到一第一数组L,该第一数组L中的元素L(i,v)中的i为所述的电流处理数据,v为所述的电压处理数据,且所述的监控平台存储所述的第一辐照处理数据和所述的第二辐照处理数据;

(4.2)所述的监控平台将所述的第一数组L中的元素L(i,v)中的电压处理数据和电流处理数据校正到所述的第一辐照处理数据的辐照和25℃的温度条件下,并将所得的校正后的电压处理数据和校正后的电流处理数据存储到一第二数组Ln,其中所述的第二数组中的元素Ln(i,v)中的i为校正后的电流处理数据,v为校正后的电压处理数据;

(4.3)所述的监控平台将所述的组串的工作电压与该组串中包括的组件个数相除,以得到所述的组串中的组件的平均工作电压;

(4.4)所述的监控平台在所述的第一数组L中查找与所述的步骤(4.2)中所得的平均工作电压最相近的点L(i1,v1),并在所述的第二数组Ln中找到与该最相近的点L(i1,v1)对应的点Ln(i2,v2);

(4.5)所述的监控平台计算所述的组串的实际功率p1,并通过点Ln(i2,v2)对应的校正后电流处理数据、对应的校正后电压处理数据和所述的组串中的组件个数三者相乘以获取所述的组串在排除温度干扰且无积尘情况下的应发功率p2

(4.6)所述的监控平台按以下公式计算所述的组串的积尘损失率η:

<mrow> <mi>&eta;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mo>;</mo> </mrow>

其中所述的p1为所述的组串的实际功率,所述的p2为所述的组串在排除温度干扰且无积尘情况下的应发功率,所述的η为该组串的积尘损失率。

6.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的步骤(4)中根据所述的组串的积尘损失率判断是否需要发出警报信息具体为:

判断所述的组串的积尘损失率是否大于一阈值,若大于该阈值,则所述的监控平台发送警报信息以提示维护人员对所述的组串进行清洗,且清洗完所述的待清洗的组串后清洗所述的基准光伏组件;否则所述的监控平台继续监控;所述的阈值预先设置为4%。

7.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的基准光伏组件连接所述的DC/DC变换器用以使该基准光伏组件的工作电压和工作电流变化,所述的信号采集模块采集该基准光伏组件变化的工作电流和工作电压。

8.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的信号采集模块的采样频率为100Hz,且所述的信号处理模块的接收频率为0.2Hz。

9.根据权利要求3中所述的实现光伏电站积尘状态评估监测的方法,其特征在于,所述的传输模块为无线传输模块,其可通过WiFi、2G、3G和4G传输协议进行无线传输。

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