【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电监测，尤其涉及一种太阳能发电运行监测方法。
技术介绍
1、在早期，太阳能发电监测主要关注于简单的功率输出测量和基本的环境参数采集，如光照强度和温度；这些监测手段相对粗糙，只能提供有限的信息用于评估太阳能电池的性能；随着技术的进步，监测系统逐渐能够采集更多的参数，包括电池的电压、电流等电学特性，并且开始尝试对采集到的数据进行简单的分析，例如计算发电效率等；近年来，随着传感器技术、数据分析技术以及计算机技术的飞速发展，太阳能发电监测技术朝着更加智能化、精确化的方向发展；先进的传感器能够更准确地测量各种物理参数；同时，数据分析算法也变得更加复杂和高效，能够对大量的监测数据进行深入挖掘和分析，以实现对太阳能发电系统更全面、准确的评估；
2、然而现有的太阳能发电监测技术主要侧重于电池的外部电学特性和宏观环境因素的监测；虽然这些因素对发电性能有重要影响，但忽略了电池内部晶体结构的变化对发电效率的影响；太阳能电池内部的晶体结构完整性直接关系到载流子的迁移和复合过程，进而影响电池的光电转换效率；随着时间的推移和环境因素的作用，晶体结构会发生变化，如出现缺陷或晶格常数偏差等；同时，目前的评估方法往往基于简单的指标或模型，不能充分考虑多种因素的综合影响，这导致对太阳能发电系统运行状态的评估不够全面和精确；
3、因此，本领域亟需一种太阳能发电运行监测方法用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种太阳能发电运行监测方法，旨在通过对太阳能电池组内部
2、本专利技术提供一种太阳能发电运行监测方法，包括：
3、步骤一，在预设周期内对太阳能电池组的实际输出功率按照时间序列采集，输出该周期内的若干个实际输出功率值；
4、步骤二，每周期开始时通过高分辨率显微镜结合光谱分析技术，对太阳能电池组内部的晶体结构进行监测，确定该周期太阳能电池组的晶体结构完整指标；
5、步骤三，对应实际输出功率值的时间序列采集环境参数；
6、步骤四，基于内部结构完整指标和环境参数建立理想输出功率模型和晶体结构变化模型，获取与实际输出功率值对应的若干个理想输出功率，以及该周期的晶体结构变化率；
7、步骤五，基于实际输出功率值和理想输出功率绘制功率曲线，通过对比分析确定该周期内太阳能电池组的状态指标；
8、步骤六，基于状态指标和晶体结构变化率计算综合评估指标，用于评估太阳能发电运行状态。
9、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤一中，所述实际输出功率值的采集过程包括：
10、预先确定周期和采样间隔；
11、将功率测量仪连接至太阳能电池组的输出端，按照采样间隔测量输出功率；
12、将测量得到的输出功率按照时间顺序进行记录，形成该周期的时间序列，即该周期内包含若干个实际输出功率值pi(t)。
13、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤二中，所述确定该周期太阳能电池组的晶体结构完整指标的过程为：
14、通过高分辨率显微镜结合光谱分析技术确定该周期的晶体缺陷密度ρ和晶格常数偏差△a；
15、设定晶体缺陷密度理想值ρ0和晶格常数偏差理想值△a0；其数值由电池组供应商确定；
16、通过公式计算该周期太阳能电池组的晶体结构完整指标c；其中ω1和ω2为权重因子，且ω1+ω2＝1，其数值基于电池材料特性设定。
17、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤三中，所述对应实际输出功率值的时间序列采集环境参数包括：光照强度gi、湿度hi、风速wi以及电池内部温度ti。
18、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤四中，所述理想输出功率模型为：
19、
20、其中，pfi(t)为理想输出功率，p0为标准状态下的额定输出功率，t0为标准状态下的参考电池温度，g0为标准状态下的参考光照强度；β1、β2、β3、β4为功率调节常数，分别用于反映晶体结构完整性变化对输出功率影响、温度变化对晶体结构中载流子迁移能力的影响、光照强度变化时输出功率相对于参考光照强度g0的变化比例关系、湿度变化和风速变化对输出功率的影响；所述功率调节常数β1、β2、β3、β4的数值基于实验数据拟合确定。
21、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤四中，所述晶体结构变化模型为：
22、
23、其中，为晶体结构变化率，k为玻尔兹曼常数；ea为激活能，代表晶体结构变化过程中克服能量障碍所需的能量，通过热分析技术测量在不同温度下晶体结构变化的热效应，从而间接推断激活能ea的值；β5、β6为结构变化调节常数，分别用于反映在环境参数条件下晶体结构完整指标随时间变化的基本速率、湿度变化和风速变化对晶体结构变化速率的作用程度，其数值与功率调节常数采用同样方式获得；n和m分别为完整指标相关指数和光照强度相关指数，用于反映晶体结构完整性对自身变化速率的非线性影响、光照强度对晶体结构变化速率的非线性影响，其数值通过历史数据拟合方法确定。
24、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤五中，所述通过对比分析确定该周期内太阳能电池组的状态指标的过程包括：
25、将本周期的实际输出功率pi(t)和理想输出功率pfi(t)分别作为纵坐标，采集时间作为横坐标，绘制两条功率曲线p(t)和pf(t)；
26、计算实际输出功率曲线p(t)和理想输出功率曲线pf(t)的均方根误差其中n为基于采样间隔确定的采集点数；
27、基于公式s＝e-αrmse计算该周期内太阳能电池组的状态指标s，其中α为一个正常数，用于调整状态指标对均方根误差的敏感度，其数值基于历史数据进行数据拟合确定。
28、根据本专利技术提供的一种太阳能发电运行监测方法，在步骤六中，所述基于状态指标和晶体结构变化率计算综合评估指标的过程包括：
29、将当前周期的太阳能电池组的状态指标s和晶体结构变化率代入公式中，得到当前周期的综合评估指标d；
30、综合评估指标d的数值越大，代表当前周期下太阳能发电运行越稳定；综合评估指标d的数值越小，代表当前周期下太阳能发电运行越浮动。
31、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
32、本申请不仅关注太阳能电池组的外部电学特性和宏观环境因素，还通过高分辨率显微镜结合光谱分析技术对电池内部的晶体结构进行监测，考虑晶体结构完整性直接影响载流子迁移和复合过程的影响；同时考虑内部结构和外部环境因素，能够更准确地评估太阳能发电系统的性能；
33、本申请通过建立理想输出功率模型和晶体结构变化模型对太阳能电池组进行精确评估；通过绘制实际输出功率曲线和理想输出功率曲线，不仅考虑了功率的数值差异，还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤一中，所述实际输出功率值的采集过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤二中，所述确定该周期太阳能电池组的晶体结构完整指标的过程为：
4.根据权利要求3所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤三中，所述对应实际输出功率值的时间序列采集环境参数包括：光照强度Gi、湿度Hi、风速Wi以及电池内部温度Ti。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤四中，所述理想输出功率模型为：
6.根据权利要求5所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤四中，所述晶体结构变化模型为：
7.根据权利要求6所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤五中，所述通过对比分析确定该周期内太阳能电池组的状态指标的过程包括：
8.根据权利要求7所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤六中，所述基于状态
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤一中，所述实际输出功率值的采集过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤二中，所述确定该周期太阳能电池组的晶体结构完整指标的过程为：
4.根据权利要求3所述的一种太阳能发电运行监测方法，其特征在于，在步骤三中，所述对应实际输出功率值的时间序列采集环境参数包括：光照强度gi、湿度hi、风速wi以及电池内部温度ti。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈琰俊，刘建华，张林旭，秦俊东，朱壮华，彭志忠，赵基勇，史学峰，刘志宏，易伟峰，巩绪先，
申请(专利权)人：华能山西综合能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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