光伏发电系统发电性能的检测方法及装置的制造方法_3

文档序号:9869603阅读:来源:国知局

[0122] 另外,还需要获取实测最大功率点跟踪电流1' m:
[0124] 其中,Im为标准测试条件下的最大功率点跟踪电流,可W通过光伏组件的出厂数 据中获取;S为倾斜面上太阳总福照度;Skw为标准测试条件下的福照度,一般为1000瓦每 平方米;a为光伏组件短路电流温度系数,可W通过光伏组件的出厂数据中获取。
[0125] 另外,还需要获取当前环境为与标准测试条件下福照度的差AS :
[0127] 此外,还需要获取当前环境与标准测试条件下光伏组件温度的差AT :
[012 引 AT = T-Tref
[0129] 其中,T为光伏组件表面温度;Tuw为标准测试条件下的温度,一般为25摄氏度。
[0130] 此外,还获取倾斜面上太阳总福照度S :
[0132] 其中,He为水平面上太阳直接福照度;Re为倾斜面上的直接福射分量与水平面上 直接福射分量的比值;Hd为水平面上散射福照度;目为光伏阵列倾角;P为地面反射率巧 为水平面上总福照度,可W通过福照度计获取。
[0133] 上述的地面反射率P可W是不同类型地面的反射率,例如下表1所示:
[0135] 具体的,还获取倾斜面上的直接福射分量与水平面上直接福射分量的比值Re:
[0137] 其中,4为当地缔度;S为太阳赤缔;c〇sT为倾斜面上日落时角;《 S为水平面上 日落时角。
[0138] 此处,还需要获取水平面上散射福照度Hd:
[0139] Hd^ H-H B
[0140] 为了表示该水平面上散射福照度Hd更准确,可W通过如下公式获取H d;
[0141] Hd=H-Heo
[0142] 此处,还需要获取水平面上太阳直接福照度He:
[014引 Hb= EX sin a = EX COSZ
[0144] 其中,E为法向太阳直接福照度;a为太阳高度角;Z为天顶距,Z = 90-a。
[0145] 此处,还需要获取倾斜面上日落时角《 ST:
[014引 Wst= min{ W S, COS i[tan(4)-目)Xtan 5 ]}。
[0147] 此处,还需要获取水平面上日落时角
[014引 W S= COS 1 (-tan X tan 5 )。
[0149] 此处,还需要获取太阳赤缔5 :
[0151] 其中,叫为一年中的日期序号,例如1月1日为Di= 1,1月2日为Di= 2,ni的取 值范围;1至365。
[0152] 步骤203、获取光伏发电系统在一预设时间内的发电量、光伏发电系统光伏组件标 称功率和、标准测试条件的福照强度W及光伏发电系统光伏组件在预设时间内接收的倾斜 面平均有效福射量。
[0153] 步骤204、获取光伏发电系统中的各光伏组件、汇流箱和逆变器的各发电效率值。
[0154] 步骤205、根据各发电效率值确定各发电效率值的和的平均值。
[0155] 步骤206、根据各发电效率值和各发电效率值的和的平均值,确定一第一标准差。
[0156] 具体的,确定该第一标准差Si为:
[0158] 其中,Pi、P2、P。为各发电效率值;P为各发电效率值的和的平均值;n为各光伏组 件、汇流箱和逆变器的数量和。
[0159] 步骤207、根据第一标准差和各发电效率值的和的平均值确定一第一离散系数。
[0160] 步骤208、根据第一离散系数确定光伏发电系统是否处于需要进行检修维护状态。
[0161] 其中,该第一离散系数越小说明该光伏发电系统整体运行的一致性越好。例如该 第一离散系数一般在0-5 %之间,如超过该范围,则确定光伏发电系统处于需要进行检修维 护状态。
[0162] 步骤209、根据预设时间内的发电量、光伏组件标称功率和、标准测试条件的福照 强度W及倾斜面平均有效福射量,确定光伏发电系统的发电效率值。
[0163] 具体可W通过如下公式确定光伏发电系统的发电效率值PR :
[0165] 其中,Ei为光伏发电系统在一预设时间内的发电量;P。为光伏发电系统光伏组件 标称功率和;G为标准测试条件的福照强度;Hi为光伏发电系统光伏组件在预设时间内接 收的倾斜面平均有效福射量。
[0166] 其中,光伏发电系统光伏组件在预设时间内接收的倾斜面平均有效福射量Hi可W 通过如下公式获取得到:
[0168] Gtihi为光伏监控系统记录的气象站测得的组件倾斜面瞬时福照强度,该应 不小于光伏发电系统逆变器启动规定的福照强度值;
[0169] A Ti为光伏监控系统福照强度采样时间间隔。
[0170] 步骤210、根据光伏发电系统的发电性能指标和光伏发电系统的发电效率值确定 光伏发电系统的发电性能状态。
[0171] 具体的,在光伏发电系统中,可W预先设置发电性能阔值和发电效率值阔值,例如 发电性能阔值如下表2所示:
[0172]
[0173] 当80% <Gg<100%时,发电性能为优;当70%《80%时,发电性能为良;当 Gg<70%时,发电性能差。
[0174] 又例如发电效率值阔值如下表3所示:
[0175]
[0176] 当0. 8<PR<1时,发电效率为优;当0. 7《PR《0. 8时,发电效率为良;当PR<0. 7 时,发电效率为差。
[0177] 当发电性能或发电效率为差时,可W确定光伏发电系统的发电性能状态较差,贝U 确定发电性能状态为满足检修维护条件状态。
[0178] 步骤211、根据光伏发电系统的发电性能状态确定光伏发电系统是否满足一检修 维护条件。
[0179] 具体可W是,将光伏发电系统的发电性能指标与一预先设置的发电性能阔值数据 进行比较,确定光伏发电系统的发电性能指标是否小于一预先设置的第一阔值;将光伏发 电系统的发电效率值与一预先设置的发电效率阔值数据进行比较,确定光伏发电系统的发 电效率值是否小于一预先设置的第二阔值;若光伏发电系统的发电性能指标小于第一阔 值,且光伏发电系统的发电效率值小于第二阔值,确定光伏发电系统的发电性能状态为满 足检修维护条件状态。
[0180] 例如,根据上表2、表3所记载,当发电性能或发电效率为差时,可W确定光伏发电 系统的发电性能状态较差,则确定发电性能状态为满足检修维护条件状态。
[0181] 步骤212、若发电性能状态为满足检修维护条件状态,则确定光伏发电系统满足该 检修维护条件。
[0182] 为了保证上述评价结果的准确性和保证运行维护人员能够及时实现对实时监测 和历史数据的调用,光伏发电系统应该满足如下要求:光伏发电系统可用,其双机系统年可 用率大于等于99. 98% ;光伏发电系统的运行寿命大于等于10年;光伏发电系统站控层平 均无故障间隔时间大于等于20000小时;光伏发电系统的间隔层装置平均无故障间隔时间 大于等于30000小时;对光伏发电系统的控制操作正确率大于等于99. 99%;测控装置模拟 量测量误差、有功、无功的测量误差小于等于0. 5% ;光伏发电系统的电流、电压的测量误差 小于等于0.2%;电网频率测量误差小于等于o.omz。另外,关于光伏发电系统的监控系统 实时性需要满足;测控装置模拟量越死区传送时间(至站控层)小于等于2砂;测控装置状 态量变位传送时间(至站控层):小于等于1砂;测控装置模拟量信息响应时间(从I/O输 入端至站控层)小于等于3砂;测控装置状态量信息响应时间(从I/O输入端至站控层) 小于等于2砂;人工控制命令从生成到输出的时间小于等于1砂。另外,监控系统的画面整 幅调用响应时间的实时画面小于等于1砂;画面实时数据刷新周期小于等于3砂。另外,光 伏发电系统对应的气象监测数据采集器性能指标需要满足:连续无日照正常工作时间大于 等于15天;数据畅通率大于等于95% ;采集数据量存储时间大于等于3个月;数据刷新周 期小于等于5分钟。
[0183] 下面列举一个详细的数据实例,W说明本发明实施例的光伏发电系统发电性能的 检测方法的效果。
[0184] 某典型大规模地面光伏发电系统监控系统记录了某一年全年的各光伏发电子系 统的日发电量和环境温度数据,通过计算可W得到的每天光伏发电系统的有效福射量,光 伏发电系统全年发电设备运行期间环境温度变化趋势和PR指标评估结果如图3和4所示。
[0185] 可见,光伏发电系统全年各个子发电系统的PR指标分布符合统计规律,但是存在 一部分
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