光伏逆变器能耗特性在线预测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及能源技术领域，尤其设及一种光伏逆变器能耗特性在线预测系 统。
【背景技术】
[0002] 太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的 新能源技术之一。目前各国均投入巨额资金竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大力 开拓市场应用。
[0003] 与传统发电方式相比，太阳能光伏发电具有数量大、清洁、获取方便、时间长久的 优点，是取之不尽、用之不竭的理想能源。长远来看，太阳能将是未来人类主要的能源来源。 据预计，2020年时光伏发电在世界电力生产中所占比例将达1%左右，到2050年时将占到 25%。光伏发电正在快速进入电力能源结构，并且将逐步成为其重要的组成部分。近年来 光伏发电从技术和市场上都得到了飞速发展，太阳能的利用虽然无地域限制，随处可得。
[0004] 然而，目前光伏发电系统发电效率偏低、发电成本偏高是光伏发电大规模推广应 用的瓶颈。光伏逆变器作为光伏发电系统的重要组成部分，其损耗特性直接影响光伏系统 的发电效率。目前，光伏电站中逆变器的损耗特性一般通过测量直流输入功率与交流输出 功率得到，缺乏具体的损耗机理分析，难W为效率优化及装置设计提供理论依据。 阳0化]而且，需要使用复杂的电量传感装置，成本较高，且不能根据日照强度、环境溫度 等气象因素快速评估逆变器的运行状态。因此亟需建立全面、精确的光伏逆变器损耗机理 评估模型，并制定特定气象因素条件下逆变器输出特性理论预测装置或系统。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型提供一种光伏逆变器能耗特性在线预测系统W解决现有技术中的一 项或多项缺失。
[0007] 本实用新型提供一种光伏逆变器能耗特性在线预测系统，所述系统包括：光伏电 池组件、光伏汇流箱、直流柜、光伏逆变器、光伏电站数据中屯、、网络、上位机及光伏逆变器 能耗特性在线预测装置；其中，所述光伏逆变器、直流柜、光伏汇流箱、光伏电池组件、光伏 逆变器能耗特性在线预测装置、光伏电站数据中屯、依次顺序连接，所述网络及上位机分别 连接至所述光伏电站数据中屯、；所述光伏逆变器能耗特性在线预测装置包括：计量监测单 元，与所述光伏电池组件连接，测量所述光伏电池组件的实时光照福射度及实时环境溫度； 数据采集单元，与所述计量监测单元连接，采集所述实时光照福射度及所述实时环境溫度； 数据处理单元，与所述数据采集单元连接，向所述光伏电站数据中屯、输出所述光伏逆变器 的实施能耗及实时效率。
[0008] 一个实施例中，所述计量监测单元包括太阳福射计、环境溫度计及第一通信模块； 其中，所述太阳福射计用于测量所述实时光照福射度；所述环境溫度计用于测量所述实时 环境溫度；所述太阳福射计及所述环境溫度计均与所述第一通信模块连接，所述第一通信 模块与所述数据采集单元连接，所述第一通信模块将所述实时光照福射度及所述实时环境 溫度传送至所述数据采集单元。
[0009] 一个实施例中，所述数据采集单元包括第二通信模块及数据采集器；其中，所述数 据采集器采集所述实时光照福射度及所述实时环境溫度；所述第二通信模块与所述第一通 信模块连接及所述数据采集器均连接，所述第二通信模块将所述实时光照福射度及所述实 时环境溫度传送至所述数据处理单元。
[0010] 一个实施例中，所述光伏电池组件包括：由多个串联或并联的光伏电池组成的光 伏电池阵列。
[0011] 一个实施例中，所述光伏逆变器包括：至少一个绝缘栅极双极型晶体管、至少一个 二极管、至少一个直流侧电容及至少一个IXL滤波器。
[0012] 本实用新型的光伏逆变器能耗特性在线预测系统，利用计量监测单元测量气象因 素，主要为光伏电池组件的光照福射度及环境溫度，通过数据处理单元在线输出光伏逆变 器的能耗及效率，其所测算光伏逆变器能耗特性主要为效率、各部分功率损耗，W此能够实 现光伏逆变器的快速故障诊断及效率优化方案设计，同时能够对实际运行的光伏电站中逆 变器各部分损耗特性进行精确评估，能够为运行人员预测、调度、维护等操作提供依据。进 一步，本实用新型的系统，输出光伏逆变器的能耗及效率时，通过针对光伏逆变器中的各种 元件建立能耗模型，不仅可W合理预测光伏逆变器的功率损耗，还无需配置测量光伏逆变 器输入输出功率的设备，简化了光伏逆变器能耗预测的系统，显著降低了光伏逆变器能耗 预测的成本。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型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 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可W根据运些附图获得其他的附图。在附图中：
[0014] 图1是本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测系统的结构示意图；
[0015] 图2是本实用新型一实施例中绝缘栅极双极型晶体管的功率损耗示意图；
[0016] 图3和图4是本实用新型实施例中电容等效模型的示意图。
【具体实施方式】
[0017] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对 本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解 释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0018] 本实用新型实施例提供多种实施方式的光伏逆变器能耗特性在线预测系统及装 置。本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测系统包括本实用新型实施例的光伏 逆变器能耗特性在线预测装置。
[0019] 图1是本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测系统的结构示意图。如 图1所示，本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测系统包括光伏电池组件110、 光伏汇流箱120、直流柜130、光伏逆变器140、光伏电站数据中屯、310、网络320、上位机330 W及光伏逆变器能耗特性在线预测装置200。
[0020] 光伏逆变器140、直流柜130、光伏汇流箱120、光伏电池组件110、光伏逆变器能耗 特性在线预测装置200、光伏电站数据中屯、310依次顺序连接，网络320及上位机330分别 连接至光伏电站数据中屯、310。
[0021] 光伏电池组件110、光伏汇流箱120、直流柜130及光伏逆变器140将光能最终转 换为交流电。光伏电池组件110可W是由多个串联或并联的光伏电池组成的光伏电池阵 列，用于将光能转化成电能。光伏逆变器140负责将从直流柜130输出的直流电转换为交 流电，W便于输送给用户使用。
[0022] 该光伏逆变器能耗特性在线预测装置200可包括图1中的计量监测单元210、数据 采集单元220及数据处理单元230。
[0023] 计量监测单元210与光伏电池组件110连接，测量光伏电池组件110的实时光照 福射度及实时环境溫度；数据采集单元220与计量监测单元210连接，采集所述实时光照福 射度及所述实时环境溫度；数据处理单元230与数据采集单元220连接，向所述光伏电站数 据中屯、输出所述光伏逆变器的实施能耗及实时效率。
[0024] 计量监测单元210用于实现气象因素变量的测量，例如，测量光伏电池组件的实 时光照福射度及实时环境溫度。数据