光伏发电系统发电效率的检测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9930802阅读:来源:国知局
br>[0098] 运行参数监测单元,用于监测所述逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串的运行 参数;
[0099] 第一功率确定单元,用于根据所述运行参数确定一段预设时间内各采样时间点的 光伏组串实际输出功率和光伏组串理论功率;
[0100] 光伏组串发电效率确定单元,用于根据各采样时间点的所述光伏组串实际输出功 率和光伏组串理论功率,确定光伏组串发电效率;
[0101] 第二功率确定单元,用于根据所述运行参数确定所述预设时间内各采样时间点的 汇流箱输入功率和汇流箱输出功率;
[0102] 汇流箱传输效率确定单元,用于根据各采样时间点的所述汇流箱输入功率和汇流 箱输出功率,确定汇流箱传输效率;
[0103] 第一获取单元,用于获取所述运行参数中的所述预设时间内各采样时间点的配电 柜输入功率和配电柜输出功率;
[0104] 配电柜传输效率确定单元,用于根据各采样时间点的所述配电柜输入功率和配电 柜输出功率,确定配电柜传输效率;
[0105] 第二获取单元,用于获取所述运行参数中的所述预设时间内各采样时间点的逆变 器直流输入功率和逆变器交流输出功率;
[0106] 并网逆变器转换效率确定单元,用于根据各采样时间点的所述逆变器直流输入功 率和逆变器交流输出功率,确定并网逆变器转换效率;
[0107] 光伏发电系统发电效率确定单元,用于根据所述光伏组串发电效率、汇流箱传输 效率、配电柜传输效率以及并网逆变器转换效率确定所述光伏发电系统发电效率。
[0108] 另外,所述光伏发电系统发电效率确定单元,具体用于:
[0109] 通过如下公式确定所述光伏发电系统发电效率npvs:
[0110] npvs= n PSX ncbx npdx ninv
[0111] 其中,nps为所述光伏组串发电效率;n A为所述汇流箱传输效率;n pd为所述配 电柜传输效率;n inv为并网逆变器转换效率。
[0112] 本发明实施例提供的光伏发电系统发电效率的检测方法及装置,能够监测光伏发 电系统中的逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串的运行参数,并能够确定光伏组串发电 效率、汇流箱传输效率、配电柜传输效率以及并网逆变器转换效率,从而确定光伏发电系统 发电效率。这样,本发明能够及时获取光伏发电系统的发电效率,从而及时获知了光伏发电 系统中的发电设备的运行状态,避免了在光伏发电系统运行时,仅有对光伏发电系统的一 些基本参数的监控测量,而对光伏发电系统的发电效率并没有实时的获取和计算方式,无 法及时获知光伏发电系统中的发电设备的运行状态的问题。
【附图说明】
[0113] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0114] 图1为本发明实施例提供的光伏发电系统发电效率的检测方法的流程图;
[0115] 图2为本发明实施例中对光伏发电系统进行监控的示意图;
[0116] 图3为本发明实施例中监测的光伏组串效率曲线示意图;
[0117] 图4为本发明实施例中监测的一光伏发电设备的效率曲线示意图;
[0118] 图5为本发明实施例提供的光伏发电系统发电效率的检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0119] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0120] 如图1所示,本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的检测方法,应用 于一种光伏发电系统,该光伏发电系统包括逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串,该方 法包括:
[0121] 步骤101、监测逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串的运行参数。
[0122] 步骤102、根据运行参数确定一段预设时间内各采样时间点的光伏组串实际输出 功率和光伏组串理论功率。
[0123] 步骤103、根据各采样时间点的光伏组串实际输出功率和光伏组串理论功率,确定 光伏组串发电效率。
[0124] 步骤104、根据运行参数确定预设时间内各采样时间点的汇流箱输入功率和汇流 箱输出功率。
[0125] 步骤105、根据各采样时间点的汇流箱输入功率和汇流箱输出功率,确定汇流箱传 输效率。
[0126] 步骤106、获取运行参数中的预设时间内各采样时间点的配电柜输入功率和配电 柜输出功率。
[0127] 步骤107、根据各采样时间点的配电柜输入功率和配电柜输出功率,确定配电柜传 输效率。
[0128] 步骤108、获取运行参数中的预设时间内各采样时间点的逆变器直流输入功率和 逆变器交流输出功率。
[0129] 步骤109、根据各采样时间点的逆变器直流输入功率和逆变器交流输出功率,确定 并网逆变器转换效率。
[0130] 步骤110、根据光伏组串发电效率、汇流箱传输效率、配电柜传输效率以及并网逆 变器转换效率确定光伏发电系统发电效率。
[0131] 当该光伏发电系统的发电效率小于一预先设置的效率阈值时,确定该发电效率较 差,光伏发电系统处于需检修维护状态。
[0132] 本发明实施例提供的光伏发电系统发电效率的检测方法,能够监测光伏发电系统 中的逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串的运行参数,并能够确定光伏组串发电效率、 汇流箱传输效率、配电柜传输效率以及并网逆变器转换效率,从而确定光伏发电系统发电 效率。这样,本发明能够及时获取光伏发电系统的发电效率,从而及时获知了光伏发电系统 中的发电设备的运行状态,避免了在光伏发电系统运行时,仅有对光伏发电系统的一些基 本参数的监控测量,而对光伏发电系统的发电效率并没有实时的获取和计算方式,无法及 时获知光伏发电系统中的发电设备的运行状态的问题。
[0133] 上述步骤110,可以通过如下公式确定光伏发电系统发电效率npvs:
[0134] npvs= n PSX ncbx npdx ninv
[0135] 其中,nps为光伏组串发电效率;n &为汇流箱传输效率;n pd为配电柜传输效率; n inv为并网逆变器转换效率。
[0136] 为了满足辐照强度大于逆变器启动条件,需要采用多时间尺度,在多时间尺度内, 被分析的各个关键设备的效率以及光伏发电系统对应的辐照强度和组串温度的有效数据 点可从光伏发电系统的设备在线监控系统中的15分钟数据报表中获取(15分钟应作为在 线监控系统采样时间间隔的最大宽度),之后的数字运算均可以采用基于采样时间的离 散时间点的计算。
[0137] 另外,上述步骤101中监测的运行参数具体可以包括光伏组串输入电流、光伏组 串输入电压、汇流箱直流输出电流、汇流箱直流母线电压。
[0138] 上述各运行参数能够通过现场数据采集装置进行采集,例如电流表、电压表。这样 现场数据采集装置能够精确测量光伏组件、汇流箱、直流配电柜和逆变器等关键设备的运 行参数,保证后期光伏发电系统的发电效率评估和运行状态分析的数据源的准确性、稳定 性和可靠性。
[0139] 其中,汇流箱是将该光伏发电系统各组串通过直流电缆汇集到汇流箱后传输到直 流配电柜的设备,汇流箱传输效率是评估光伏发电系统发电量的关键指标。
[0140] 上述步骤104中的根据运行参数确定预设时间内各采样时间点的汇流箱输入功 率和汇流箱输出功率,可以是根据光伏组串输入电流和光伏组串输入电压确定汇流箱输入 功率,并根据汇流箱直流输出电流和汇流箱直流母线电压确定汇流箱输出功率。
[0141] 上述步骤105可以通过如下公式确定汇流箱传输效率n ^
[0143] 其中,PAciil为汇流箱输出功率;P Alil为汇流箱输入功率;A T i为采样时间点的时 间间隔。
[0144] 另外,上述步骤101中监测的运行参数还可以包括各采样时间点的配电柜输入功 率和配电柜输出功率。
[0145] 上述步骤107可以通过如下公式确定配电柜传输效率n pd:
[0147] 其中,Ppdciil为配电柜输出功率;Ppdlil为配电柜输入功率;Ah为采样时间点的时 间间隔。
[0148] 另外,上述步骤101监测的运行参数还可以包括逆变器直流输入功率和逆变器交 流输出功率。
[0149] 该步骤109可以通过如下公式确定并网逆变器转换效率n inv:
[0151] 其中,PACil为逆变器交流输出功率;P %i为逆变器直流输入功率;A T i为采样时间 点的时间间隔。
[0152] 另外,上述步骤101中监测的运行参数还可以包括光伏组串的输出电压和光伏组 串的输出电流。
[0153] 该步骤102可以通过如下方式实现:根据光伏组串的输出电压和光伏组串的输出 电流确定光伏组串实际输出功率。
[0154] 该步骤104可以通过如下公式确定光伏组串发电效率nps:
[0156] 其中,Pralil为光伏组串理论功率;PpSil为光伏组串实际输出功率;AI\为采样时间 点的时间间隔。
[0157] 进一步的,上述步骤101所监测的运行参数还包括光伏组串的实测最大功率跟踪 点电压U'
[0158] 此外,可以通过如下公式确定光伏组串理论功率PMlil:
[0160] 其中,I'sc为实测短路电流;a和0为光伏组串电流电压曲线系数。
[0161] 进一步的,可以通过如下公式确定a和0 :

[0164] 其中,1'"为实测最大功率跟踪点电流;U' %为实测开路电压;U' se为实测短路电 压。
[0165] 此外,可以通过如下公式确定实测最大功率跟踪点电流1'":
[0167] 其中,1"为标准测试条件下的最大功率点跟踪电流,可以通过光伏组件的出厂数 据中获取;
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