采集单元220与计量监测单元210连接，可用于实现 测量数据信息的采集，例如，采集上述实时光照福射度及上述实时环境溫度。数据处理单元 230与数据采集单元220连接，可用于分析计算光伏逆变器理论能耗特性，例如，根据上述 实时光照福射度、上述实时环境溫度及录入的上述光伏电池组件的参数、光伏逆变器的参 数，生成该光伏逆变器的实施能耗及实时效率。
[0025] 数据处理单元230输出的光伏逆变器能耗特性数据，再依次传送给光伏电站数据 中屯、310、网络320及上位机330,W为运行人员预测、调度、维护等操作提供依据。
[00%] 本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测装置，通过计量监测单元采集 影响光伏逆变器能耗特性的气象数据，可W实现对光伏逆变器的能耗特性进行分析、预测， 为效率优化及光伏发电相关装置的设计提供了可靠的理论依据。
[0027] 一个实施例中，如图1所示，光伏逆变器能耗特性在线预测装置200中的计量监测 单元210包括太阳福射计211、环境溫度计212及第一通信模块213。
[0028] 该太阳福射计211用于测量上述实时光照福射度，该环境溫度计212用于测量上 述实时环境溫度；该太阳福射计211及该环境溫度计212均与该第一通信模块213连接，该 第一通信模块213与上述数据采集单元220连接，该第一通信模块213将上述实时光照福 射度及上述实时环境溫度传送至该数据采集单元220。
[0029] 本实用新型实施例中，通过太阳福射计和环境溫度计分别监测光伏电池阵列区域 的太阳福射度与溫度，并通过通讯模块输出采集数据，考虑了主要气象因素，量化了影响光 伏电池的气象因素，能够准确预测光伏逆变器能耗特性。
[0030] 一个实施例中，再如图1所示，光伏逆变器能耗特性在线预测装置中的数据采集 单元220可包括数据采集器221及第二通信模块222 ;
[0031] 该数据采集器221采集上述实时光照福射度及上述实时环境溫度；该第二通信模 块222的一端与上述第一通信模块213连接，该第二通信模块222的另一端与该数据采集 器221，该第二通信模块222将上述实时光照福射度及上述实时环境溫度传送至上述数据 处理单元230,供数据处理单元230在线分析计算上述光伏逆变器的能耗特性。数据采集器 221通过第二通信模块222与测量模块（包括太阳福射计211及环境溫度计212)通信，W 采集实时环境因素信息。
[0032]一个实施例中，图1所示的数据处理单元230可包括光伏电池组件110的信息录 入模块和理论能耗特性计算模块（未示出）。
[0033] 光伏电池组件110及光伏逆变器140的信息录入模块需通过人工输入数据，包括 光伏组件设备型号、安装数量（包含串联数量、并联数量）、额定开路电压、额定短路电流等 光伏组件信息，及光伏逆变器的额定输入功率、额定直流电压、额定输出电压、IGBT与二极 管参数、直流滤波电容及输出LCL滤波器的相关参数等；理论输出特性计算模块依据设定 的计算方法，计算在测量的气象因素条件下光伏逆变器理论效率及各部分实时损耗。
[0034] 本实用新型实施例的光伏逆变器能耗特性在线预测装置，通过计量监测单元测量 光伏电池组件的实时光照福射度及实时环境溫度，能够实现对光伏逆变器能耗特性进行实 时预测，为效率优化及光伏发电相关装置的设计提供了可靠的理论依据。
[0035]一个实施例中，上述光伏逆变器140可包括：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。则数据处理单元230所输出 的光伏逆变器140的实施能耗中可包括绝缘栅极双极型晶体管、二极管、直流侧电容及LCL 滤波器所造成的能量损耗。
[0036] 通过上述装置或系统输出的光伏逆变器的实时效率，需要根据光伏电池组件110 的参数、光伏逆变器140的参数、光伏电池组件110的实时光照福射度及实时环境溫度预测 光伏逆变器140的实时能耗及实时效率。实时能耗可由光伏逆变器各元件的能量损耗求和 得到。实时效率需要根据光伏逆变器的实时能耗和光伏逆变器的输入功率（即，光伏电池 组件的输出功率）求比值得到。
[0037]首先，求取光伏电池输出功率，建立一工程数学模型： 阳03引Pm=UmIm, (D
[0039] 在公式（1)中，Um和Im分别为光伏电池组件no中单个光伏电池获得实时最大理 论输出功率Pm时的实时理论电压和实时理论电流。
[0040]上述实时理论电压为：
诏)
[00创其中，UmtW为标准测试条件下的实时理论电压，C和b为设定参数，例如C= 0. 00288/°C，b= 0. 5mVw，T为实时环境溫度，Tw为上述标准测试条件下的溫度，e为自然 对数底数，近似取值2. 71828,S为所述实时光照福射度，SfW为所述标准测试条件下的光照 福射度。
[0043]上述实时理论电流为：
(3) W45] 其中，Imw为所述标准测试条件下的所述实时理论电流，a为设定参数，例如a= 0. 0025/°C。
[0046] 具体而言，不同气象因素条件下光伏电池组件的输出功率，使用光伏电池组件的 工程用数学模型进行实时预测。
[0047] 申请人考虑到，该工程模型若使用生产厂家提供的标准测试条件（光照强度SfW =lOOOW/m2,电池溫度Tw= 25°C)下的光伏电池四个电气参数：短路电流Iwwf、开路电压 U。。^、光伏电池获得最大功率时的电流Imuf和电压Umf。:对光伏电池组件进行测试。在标准 测试条件下的U-I方程如下：
(4)
[0049] 在公式（4)中：
巧）
[0052] 由此申请人发现，该工程模型只要利用厂家提供的4个电气参数，计算得出上述 参数Cl和参数C2,就可得到光伏电池的U-I特性。
[0053] 在非标准测试条件下的U-I特性方程可为：
巧)
[0055] 在公式（7)中，L。为非标准测试条件下的光伏电池短路电流，U。。为非标准测试条 件下的光伏电池开路电压。
[0056]一个实施例中，公式（7)在计算过程中，令参数Cl和参数C2保持常数。该条件下 的短路电流Is。、开路电压U。。、电流Im、电压Um通过引入补偿系数的方式计算得出：
阳0创其中，Tair是空气溫度，k是溫度系数，k典型值为0. 03°C?m2/W，e为自然对数底 数，近似取值 2. 71828。a= 0. 0025/°C，b= 0. 5m2/W，C= 0. 00288/°C。
[0063] 一个实施例中，上述光伏电池组件110中含有多个串联光伏电池和并联光伏电 池，所W，光伏电池组件参数可包括串联光伏电池的数量X及并联光伏电池的数量y，X，y为 整数，X，y> 1，则上述光伏电池组件的实时最大理论输出功率为： W64]Pmsum= (Um*X) (Im*y)。 （11) 阳〇化]本实用新型实施例中，通过令电压乘W光伏电池组件中串联光伏电池的数量，得 到光伏电池组件的总电压，通过令电流乘W光伏电池组件中并联光伏电池的数量，得到光 伏电池组件的总电流，忽略MPPT(最大功率跟踪点损耗），进而通过总电压和总电流相乘得 到光伏电池组件的实时最大理论输出功率。
[0066] 一个