一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法及系统，涉及电力系统领域，包括：进行原始数据收集；根据环境误差和系统误差，分析得出光伏补偿范围；分析得出光伏方阵随时间变化的输出功率；根据光伏补偿范围，得到光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围，对光伏方阵进行输出功率实时监测；将光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围汇总得到随时间变化的总发电效率范围；对光伏系统总发电效率进行实时监测，判断光伏系统总发电效率是否异常，对存在异常的光伏方阵进行故障排查及维修

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，具体是涉及一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法及系统
。

技术介绍

[0002]光伏电站一般就地安装一套监控系统，用来监控站内箱变
、
逆变器
、
汇流箱
、
各个支路的运行情况
。
对于运维企业，为了管理分布在全国各地的光伏电站，一般需要安装远程管理平台，集监控系统和生产运行分析系统为一体
。
监测人员不需要亲自到电站，就可以远程对电站实时的发电数据进行监控，并可以通过各个电站的生产运行指标的分析比较来初步判断电站的运行管理情况
。
[0003]由于光伏电站积累的原始数据冗余繁多，对于光伏电站的运行情况影响的因素多，容易因为光照
、
温度等误差影响光伏电站的运行情况，在对光伏电站的运行情况监测时，未充分考虑各类误差损耗对光伏电站的运行情况，导致监测出现误判，此外，现有的分析方法难以同时兼顾监测成本与查找异常的速度
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，提供一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法及系统，本技术方案解决了上述
技术介绍
中提出的对于光伏电站的运行情况影响的因素多，容易因为光照
、
温度等误差影响光伏电站的运行情况，在对光伏电站的运行情况监测时，未充分考虑各类误差损耗对光伏电站的运行情况，导致监测出现误判，此外，现有的分析方法难以同时兼顾监测成本与查找异常的速度的问题
。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，包括：进行原始数据收集，原始数据收集经过筛选和处理，初步统计出需要的数据；根据原始数据收集分析得出系统误差，根据原始数据收集分析得出环境误差，根据环境误差和系统误差，分析得出光伏补偿范围；系统误差包括直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗；环境误差包括灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗；将太阳能光伏系统中的光伏板均匀划分为至少一个光伏方阵，分析得出光伏方阵随时间变化的输出功率；根据光伏补偿范围，得到光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围，对光伏方阵进行输出功率实时监测；将光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围汇总得到随时间变化的总发电效率范围；对光伏系统总发电效率进行实时监测，判断光伏系统总发电效率是否异常，若光伏系统总发电效率正常，则不作任何处理，若光伏系统总发电效率异常，则比较光伏方阵输
出功率与光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围，检索出存在异常的光伏方阵，对存在异常的光伏方阵进行故障排查及维修；进行系统重点故障点监测，重点监测多晶组件运行情况
、
接线盒运行情况
、MC
插头接插情况
、
电池板松动程度
、
连接头断裂和电气短路情况，若重点监测的条目中出现异常情况，则针对对应的条目进行故障排查及维修
。
[0006]优选的，所述根据原始数据收集分析得出系统误差包括以下步骤：分析得出直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗；为直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗分配权重；根据分配的权重，汇总直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗，得到系统误差
。
[0007]优选的，所述分析得出直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗包括以下步骤：统计直流线路的第一电阻
a
，统计直流线路的第一电流
b
；计算得出直流线路损耗为；统计逆变器内部元件的运行输入功率和运行输出功率，逆变器内部元件包括
pcb
电子器件
、
电源
、
滤波元件
、
连接线缆和功率器件；使用运行输入功率减去运行输出功率，得到逆变器损耗；统计交流线路的第二电阻
c
，统计直流线路的第二电流
d
；计算得出直流线路损耗为
。
[0008]优选的，所述根据原始数据收集分析得出环境误差包括以下步骤：分析得出灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗；为灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗分配权重；根据分配的权重，汇总灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗，得到环境误差
。
[0009]优选的，所述分析得出灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗包括以下步骤：获取光伏系统所在位置的植被密度，获取光伏系统所在位置的空气中的灰尘密度，获取定期对光伏板清理的时间间隔；综合分析得出灰尘和植被遮挡损耗；获取光伏系统所在位置的纬度，根据光伏系统所在位置的纬度，推算太阳入射角的变化范围；结合光伏系统所在位置的山地的地形条件，分析得到太阳入射角的变化范围中的不可利用入射角的范围；根据不可利用入射角的范围，分析得出太阳辐射损耗；获取光伏系统所在位置的平均温度，获取光伏系统关于温度的功率衰减因子；根据平均温度和功率衰减因子，分析得出温度影响损耗
。
[0010]优选的，所述根据环境误差和系统误差，分析得出光伏补偿范围包括以下步骤：统计分析得出环境误差和系统误差对光伏系统的第一影响因子和第二影响因子；按第一影响因子和第二影响因子的比例，汇总环境误差和系统误差，得出光伏补偿范围
。
[0011]优选的，所述根据光伏补偿范围，得到光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围包括以下步骤：获取光伏方阵中光伏板的倾斜角度，测得的水平面太阳辐照度
、
水平面散射辐照度和法向直接辐照度；经过处理和计算得到光伏板实际接收的辐照度和辐射量，得到光伏板的实际输出功率；根据对不同时刻的数据进行统计，得到光伏板随时间变化的实际输出功率；汇总光伏板随时间变化的实际输出功率，分析得出光伏方阵随时间变化的输出功率；将光伏补偿范围的区间长度除以2得到
e
，光伏方阵随时间变化的输出功率减
e
和光伏方阵随时间变化的输出功率加
e
构成的区间为光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围
。
[0012]优选的，所述将光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围汇总得到随时间变化的总发电效率范围包括以下步骤：获取至少一个光伏方阵之间的串并联关系，计算得出至少一个光伏方阵的随时间变化的实际总输出功率范围，其中，在串联电路和并联电路，功率计算均按电路中的光伏方阵的输出功率叠加计算；得到随时间变化的总发电效率范围
。
[0013]优选的，所述检索出存在异常的光伏方阵包括以下步骤：从所有光伏方阵中任取第一光伏方阵，对第一光伏方阵进行输出功率实时监测，得到第一光伏方阵的输出功率实时监测值，获取第一光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，其特征在于，包括：进行原始数据收集，原始数据收集经过筛选和处理，初步统计出需要的数据；根据原始数据收集分析得出系统误差，根据原始数据收集分析得出环境误差，根据环境误差和系统误差，分析得出光伏补偿范围；系统误差包括直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗；环境误差包括灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗；将太阳能光伏系统中的光伏板均匀划分为至少一个光伏方阵，分析得出光伏方阵随时间变化的输出功率；根据光伏补偿范围，得到光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围，对光伏方阵进行输出功率实时监测；将光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围汇总得到随时间变化的总发电效率范围；对光伏系统总发电效率进行实时监测，判断光伏系统总发电效率是否异常，若光伏系统总发电效率正常，则不作任何处理，若光伏系统总发电效率异常，则比较光伏方阵输出功率与光伏方阵随时间变化的实际输出功率范围，检索出存在异常的光伏方阵，对存在异常的光伏方阵进行故障排查及维修；进行系统重点故障点监测，重点监测多晶组件运行情况
、
接线盒运行情况
、MC
插头接插情况
、
电池板松动程度
、
连接头断裂和电气短路情况，若重点监测的条目中出现异常情况，则针对对应的条目进行故障排查及维修
。2.
根据权利要求1所述的一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，其特征在于，所述根据原始数据收集分析得出系统误差包括以下步骤：分析得出直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗；为直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗分配权重；根据分配的权重，汇总直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗，得到系统误差
。3.
根据权利要求2所述的一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，其特征在于，所述分析得出直流线路损耗
、
逆变器损耗和交流线路损耗包括以下步骤：统计直流线路的第一电阻
a
，统计直流线路的第一电流
b
；计算得出直流线路损耗为 ；统计逆变器内部元件的运行输入功率和运行输出功率，逆变器内部元件包括
pcb
电子器件
、
电源
、
滤波元件
、
连接线缆和功率器件；使用运行输入功率减去运行输出功率，得到逆变器损耗；统计交流线路的第二电阻
c
，统计直流线路的第二电流
d
；计算得出直流线路损耗为
。4.
根据权利要求3所述的一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，其特征在于，所述根据原始数据收集分析得出环境误差包括以下步骤：分析得出灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗；为灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗分配权重；根据分配的权重，汇总灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗，得到环境误差
。
5.
根据权利要求4所述的一种太阳能光伏系统运行状态智能分析方法，其特征在于，所述分析得出灰尘和植被遮挡损耗
、
太阳辐射损耗和温度影响损耗包括以下步骤：获取光伏系统所在位置的植被密度，获取光伏系统所在位置的空气中的灰尘密度，获取定期对光伏板清理的时间间隔；综合分析得出灰尘和植被...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志金，吴伟坚，罗志煌，
申请(专利权)人：广东阳升建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：