【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开属于例如光伏面板或数组面板等光伏模块的管理和操作的领域。
技术介绍
1、将最大功率点跟踪(mppt)装置用于单接面或多接面光伏模块是已知的。这些mppt装置在例如太阳能农场、房顶上或其它地方等光伏设施上使用。它们尤其适合于单面或双面光伏模块。
2、组成单接面或多接面模块的不同子电池的材料可能随着时间推移而退化也是已知的。
3、得益于数十年来增加硅电池的可靠性的研究，硅电池如今已经是一项成熟的技术。然而，此类电池如今可能与钙钛矿电池组合，形成它们的材料随着时间推移的稳定性仍然是挑战之一。因此，能够跟踪其退化并知晓此退化的原因及其随时间的分布和频率是必需的。
4、尤其是在将例如硅接面与钙钛矿接面组合的电池的情况下，更加有必要知晓导致模块的良率损失的接面的材料退化的原因并因此规划用于改进这些技术的必需的改进。在光伏模块的操作的情境中还需要能够执行早期异常检测以便预计有利窗口期间有缺陷模块的更换并借此避免不可用时段。不论模块处于光伏场中还是房顶上，真实条件下模块的性能特别地受这些退化机制影响。尽管进行由模块产生的电力的跟踪以校验模块的寿命期间的性能，但此跟踪不能实时了解涉及到什么退化机制。此信息对于模块制造商提升对技术及技术随时间的发展的理解来说也很宝贵。
5、因此，不可能通过预计有利窗口期间有缺陷模块的更换来规划必需的改进乃至执行早期异常检测，因为当前技术发展水平下提出的解决方案允许跟踪所产生的电力及因此跟踪电力的恶化，但不允许识别原因。
技术实现思路<
1、本公开旨在改进这种状况，并允许研究模块的良率降低的原因以及改进光伏模块的性能和退化的跟踪。
2、为此，本公开涉及一种用于至少一个光伏模块的最大功率点跟踪的方法，包括根据周期性δt0进行所述模块的i/v工作点测量以及所述工作点在其最大功率点mpp处的定位，且其包括对所述模块的退化的监测，其中所述监测包括：
3、-根据周期性n1δt0，其中n1>1，为常数或变量，进行如下步骤：针对曲线i(v)上相对于最大功率点mpp的电压偏移点vmpp+α和vmpp-β测量所述模块的参数i和v，计算点vmpp+α处的斜率di/dv+和点vmpp-β处的斜率di/dv-，以及将所述数据连同mpp一起记录；
4、-根据周期性n2δt0，其中n2≥n1>，进行如下步骤：通过扫掠曲线i(v)测量i和v的值，以及计算模块的参数(jsc、voc、ff、rs、rsh、i0、n)并存储所述参数和值；
5、-一个或若干个步骤：根据个数据对基于p个所测量和计算的参数计算、追踪和显示曲线；
6、—一个或多个步骤：从所述所测量和计算的参数检测退化。
7、根据此方法，被监测模块的寿命期间测得的参数用于与退化模型进行比较以便确定正发生的退化的类型并通知操作员这些模块的状态。
8、至少一些参数p来自导数d[x]/d[y]的计算，其中x＝[性能和退化指标]且y＝[位点的气象数据]，所述性能和退化指标包括效率、jsc、voc、impp、vmpp、ff、rs、rsh、di/dv+和di/dv-，且所述“气象数据”包括：借助于专门的气象传感器通信和所述导数的显示得到的湿度、环境和模块温度、风速、压力、uv指数和辐照度。
9、此类型的计算允许考虑气象数据来优化缺陷的检测。
10、根据包含在所述测量步骤中的模块的电池的数目有利地调整α和β的值。
11、如此，单个多电池模块或者串联或并联的数组模块可连接到单个监测装置。
12、所述方法可包括在所述监测期间修改值n1和/或n2。
13、值得注意的是，在退化的检测期间，值n1和/或n2减小，且在不存在退化的进展的检测的情况下，值n1和/或n2随算法的每一循环而增加。
14、如此，当退化出现时，可调适测量的周期性。
15、所述方法可包括如下一个或多个步骤：选择所述数据、参数和值以便存储对应于由用户设定的气象条件的所述数据、参数和值。
16、这用以检测出现取决于例如温度条件的退化。
17、所述p个参数中的至少一些参数可来自根据日循环(daily cycles)计算mpp处功率的时间积分与效率和所接收辐照度的时间积分的乘积的比率。
18、此计算用于提供在一天内平滑的参数。
19、至少一些计算、追踪和显示步骤包括针对在整个所述测量步骤中测量的点追踪斜率di/dv-作为斜率di/dv+的函数的曲线。
20、所述方法可包括搜索模块的退化和退化的情况的步骤、搜索退化的原因的步骤，其中通过针对各种退化模式比较从测量中获得的曲线相对于一组模型曲线的偏移来进行所述搜索。
21、所述方法可包括显示退化的原因的步骤。
22、所述方法可包括将一个或多个所测参数曲线与退化限制指标进行比较，在超出所述退化限制指标的情况下，将异常检测警报发送给操作员。
23、本公开进一步涉及一种用于光伏模块的最大功率点跟踪的装置，其包括具备显示屏的外壳和处理器，且被配置成用于实施所公开的方法并显示所得的曲线。
24、所述外壳插入在一个或多个模块和直流电/交流电转换器之间。
25、所述外壳可包括通信模块，所述通信模块具有通向监测系统的远程处理器的外部连接，所述远程处理器被配置成用于特别地在数字处理器中编程测量的类型和这些测量的周期性或从由所述外壳进行的测量检索数据，以及用于将关于模块的状态的信息和异常检测警报发送给操作员。
26、本公开进一步涉及一种计算机程序，其包括用于在此程序由数字处理器执行时实施上文描述的方法的指令。
27、最后，本公开涉及一种计算机可读非易失性记录介质，在上面存储有程序，当此程序由数字处理器执行时实施所述方法。
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1.一种用于至少一个光伏模块的最大功率点跟踪的方法，其包括根据周期性δt0进行所述模块的I/V工作点测量(120)以及所述工作点在其最大功率点MPP处的定位，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一些参数p来自导数d[X]/d[Y]的计算，其中X＝[性能和退化指标]且Y＝[位点的气象数据]，所述性能和退化指标包括效率、Jsc、Voc、Impp、Vmpp、FF、RS、Rsh、dI/dV+和dI/dV-，且所述“气象数据”包括：借助于专门的气象传感器通信和所述导数的显示得到的湿度、环境和模块温度、风速、压力、UV指数和辐照度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据包含在所述测量步骤中的所述模块的电池的数目调整α和β的值。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其包括在所述监测期间修改(225)值n1和/或n2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在退化的检测期间，所述值n1和/或n2减小，且在不存在退化的进展的检测的情况下，所述值n1和/或n2随算法的每一循环而增加。
6.根据前述权利要求中任
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，p个参数中的至少一些参数来自根据日循环计算MPP处功率的时间积分与效率和所接收辐照度的时间积分的乘积的比率。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一些计算、追踪和显示的步骤(200)包括针对在整个所述测量步骤中测量的点追踪斜率dI/dV-作为斜率dI/dV+的函数的曲线。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括搜索所述模块的退化和退化的情况的步骤(230)、搜索退化的原因的步骤(210)，其中通过针对各种退化模式比较从测量中获得的曲线相对于一组模型曲线(Me1、Me2、Me3、Me4、Me5)的偏移来进行所述搜索。
10.根据权利要求9所述的方法，其包括显示退化的原因的步骤。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其包括将一个或多个所测参数曲线与退化限制指标进行比较(240)，在超出所述退化限制指标的情况下，将异常检测警报(250)发送给操作员。
12.一种用于光伏模块的最大功率点跟踪的装置，其包括具备显示屏(13)的外壳(12)和处理器，且被配置成用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法并显示所得的曲线。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述外壳插入在一个或多个模块与直流电/交流电转换器之间。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述外壳包括通信模块(20)，所述通信模块具有通向监测系统的远程处理器(24)的外部连接(25)，所述远程处理器被配置成用于特别地在数字处理器(18)中编程测量的类型和这些测量的周期性或从由所述外壳进行的测量检索数据，以及用于将关于所述模块的状态的信息和异常检测警报发送给操作员。
15.一种包括指令的计算机程序，所述指令用于当此程序由数字处理器执行时实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读非易失性记录介质，在上面存储有程序，当此程序由数字处理器执行时实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于至少一个光伏模块的最大功率点跟踪的方法，其包括根据周期性δt0进行所述模块的i/v工作点测量(120)以及所述工作点在其最大功率点mpp处的定位，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一些参数p来自导数d[x]/d[y]的计算，其中x＝[性能和退化指标]且y＝[位点的气象数据]，所述性能和退化指标包括效率、jsc、voc、impp、vmpp、ff、rs、rsh、di/dv+和di/dv-，且所述“气象数据”包括：借助于专门的气象传感器通信和所述导数的显示得到的湿度、环境和模块温度、风速、压力、uv指数和辐照度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据包含在所述测量步骤中的所述模块的电池的数目调整α和β的值。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其包括在所述监测期间修改(225)值n1和/或n2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在退化的检测期间，所述值n1和/或n2减小，且在不存在退化的进展的检测的情况下，所述值n1和/或n2随算法的每一循环而增加。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括一个或多个步骤(190)：选择所述数据、参数和值以便存储对应于由用户设定的气象条件的所述数据、参数和值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，p个参数中的至少一些参数来自根据日循环计算mpp处功率的时间积分与效率和所接收辐照度的时间积分的乘积的比率。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一些计算、追踪和显示的步骤(200)包括针对在整个所述测量步骤中测量的点追踪斜率di/dv-作为斜率d...
【专利技术属性】
技术研发人员：金巴普蒂斯泰·皮尤埃尔，阿瑟·朱利恩，金弗朗索斯·古伊莱莫莱斯，
申请(专利权)人：法国电力公司，
类型：发明
国别省市：
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