光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏電站，特別涉及光伏電站太陽能資源的評估計算方法。
【背景技術】
[0002]光伏電站是指與電網相連并向電網輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，屬國家鼓勵的綠色能源項目?？梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W發(fā)電系統(tǒng)。太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電。
[0003]光伏發(fā)電產品主要用于三大方面:一是為無電場合提供電源；二是太陽能日用電子產品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等;三是并網發(fā)電，這在發(fā)達國家已經大面積推廣實施。
[0004]近年來，我國大力發(fā)展光伏電站建設，但由于輻射量在地域范圍內相對穩(wěn)定，故光伏電站設計多使用氣象站輻射量統(tǒng)計值進行太陽能資源評估，確定光伏電站開發(fā)價值。
[0005]隨著光伏電站開發(fā)，使用氣象站輻射量進行太陽能資源暴露出來很多問題，主要表現在兩個方面:一是氣象站觀測塔由于遮擋等原因造成數據失真，二是使用氣象站數據作為輻射量僅能依據月平均值，無法根據光伏電站組件、逆變器等設備以及光伏陣列坡度、坡向等排布進行發(fā)電量計算。
[0006]為滿足光伏電站精細化設計要求，部分光伏電站開發(fā)選擇立測光塔，以實測數據為依據人工進行光伏電站太陽能資源評估和發(fā)電量計算。投入人力多，由于計算量大，人工計算也容易出錯。同時，目前，對于光伏電站測光數據多直接使用，不做處理。而這樣采集的數據并不能準確的描述待建設地區(qū)的太陽能資源?？偹苤?，同一地區(qū)同一年份的氣候也會有所不同，這也導致利用測光塔測出來的太陽輻射量并不能準去的說明當地的太陽能資源。而目前并沒有一種有效的方案解決這一問題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題，就是提供一種光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算系統(tǒng)及方法以實現精確計算待建設光伏電站地區(qū)的太陽能資源。
[0008]本發(fā)明解決所述技術問題，采用的技術方案是，光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算系統(tǒng)，包括人機交互模塊、光測模塊、數據傳輸模塊、光測數據檢驗模塊、光測數據補充模塊及數據處理模塊；
[0009]所述人機交互模塊，用于接收光測命令，至少包括光測時間及光測次數；
[0010]所述光測模塊，用于根據光測命令采集待測地區(qū)光測數據；
[0011 ]所述數據傳輸模塊，用于將采集到的光測數據傳輸至光測數據檢驗模塊；
[0012]所述光測數據檢驗模塊，用于對光測數據進行數據完整性檢測，完整性檢測是指光測數據是否符合光測命令要求，確定缺失部分；
[0013]還用于對光測數據進行數據合理性檢測，光測數據檢驗模塊中預設有合理性檢測程序，根據預設條件檢測光測數據是否合理，確定不合理部分并刪除；
[0014]所述光測數據補充模塊，預設有缺失數據補充程序，光測數據補充模塊根據數據補充程序補充缺失部分及不合理部分數據；
[0015]所述數據處理模塊，用于根據補充后的光測數據進行光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算。
[0016]具體的，所述光測模塊為光測塔。
[0017]具體的，所述數據傳輸模塊，至少包括有線傳輸及無線傳輸。
[0018]具體的，所述光測命令為光測開始時間、光測結束時間及光測間隔。
[0019]具體的，所述合理性檢測程序至少包括:
[0020]若日出之前或日落之后太陽輻照度不為0，則該數據不合理；
[0021]若太陽輻照度的數據小于0或大于2000w/m2，則該數據不合理；
[0022]若太陽輻照度數據連續(xù)6小時以上不變，則該數據不合理；
[0023]若太陽輻照度不同時刻的取值范圍一致，則該數據不合理。
[0024]具體的，所述缺失數據補充程序至少包括:
[0025]若缺失或不合理數據時段僅為某一日內的任一時間段，系統(tǒng)從前后幾天不缺測數據中，選取一天作為參證日，將參證日的對應時間段的光測數據補充至缺失日，所述參證日的光測數據與缺失日的光測數據之間的相關系數在0.8以上；
[0026]若缺失或不合理數據時段為一整日，系統(tǒng)統(tǒng)計缺失日所在月逐時平均輻照強度，并將平均輻照度數據作為缺失日數據；
[0027]若缺失或不合理數據時段為一整月，系統(tǒng)收集待測地區(qū)氣象站檢測到的月平均輻射量及各月典型日輻射量數據，將典型日數據補充至缺失月對應日，并將月平均輻射量補充至缺失月的其他各日。
[0028]具體的，還包括光測數據優(yōu)化模塊；
[0029]所述光測數據優(yōu)化模塊，用于接收待測地氣象站提供的往年月平均輻射量;光測模塊實測的個月平均輻射值及光測同期氣象站各月平均輻射值；
[0030]光測數據優(yōu)化模塊建立光測模塊實測的各月平均輻射值及光測同期氣象站各月平均輻射值之間的函數關系，所述關系為:
[0031]y = ax+b ；
[0032]其中，x為光測同期氣象站月平均輻射值，有為光測模塊實測的月平均輻射值；
[0033]光測數據優(yōu)化模塊將待測地氣象站提供的往年月平均輻射量作為X帶入上述公式，計算出訂正后的月平均輻射量；
[0034]光測數據優(yōu)化模塊將訂正后的月平均輻射量與實測的各月平均輻射值進行差值計算，并將所有月份差值進行平均計算，得出平均差值，將平均差值分配至實測的各月平均輻射值，得到修訂后的各月平均輻射量。
[0035]光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算方法，包括以下步驟:
[0036]步驟1、系統(tǒng)根據光測命令采集待測地區(qū)光測數據；
[0037]步驟2、系統(tǒng)根據光測命令檢測采集到的光測數據的完整性，根據預設的合理性檢測程序，檢測光測數據是否合理，標記出光測數據的缺失部分及不合理部分；
[0038]步驟3、系統(tǒng)根據缺失數據補充程序，補充光測數據的缺失部分及不合理部分；
[0039]步驟4、系統(tǒng)跟補充后的光測數據進行光伏電站太陽能資源評估及發(fā)電量計算。
[0040]具體的，所述步驟1中，光測命令為光測開始時間、光測結束時間及光測間隔。
[0041 ]具體的，所述步驟2中，合理性檢測程序至少包括:
[0042]若日出之前或日落之后太陽輻照度不為0，則該數據不合理；
[0043]若太陽輻照度的數據小于0或大于2000w/m2，則該數據不合理；
[0044]若太陽輻照度數據連續(xù)6小時以上不變，則該數據不合理；
[0045]若太陽輻照度不同時刻的取值范圍一致，則該數據不合理。
[0046]具體的，所述步驟3中，缺失數據補充程序至少包括:
[0047]若缺失或不合理數據時段僅為某一日內的任一時間段，系統(tǒng)從前后幾天不缺測數據中，選取一天作為參證日，將參證日的對應時間段的光測數據補充至缺失日，所述參證日的光測數據與缺失日的光測數據之間的相關系數在0.8以上；
[0048]若缺失或不合理數據時段為一整日，系統(tǒng)統(tǒng)計缺失日所在月逐時平均輻照強度，并將平均輻照度數據作為缺失日數據；
[0049]若缺失或不合理數據時段為一整月，系統(tǒng)收集待測地區(qū)氣象站檢測到的月平均輻射量及各月典型日輻射量數據，將典型日數據補充至缺失月對應日，并將月平均輻射量補充至缺失月的其他各日。
[0050]具體的，還包括以下步驟:
[0051]系統(tǒng)接收待測地氣象站提供的往年月平均輻射量;光測模塊實測的個月平均輻射值及光測同期氣象站各月平均輻射值；
[0052]系統(tǒng)建立光測模塊實測的各月平均輻射值及光測同期氣象站各月平均輻射值之間的函數關系，所述關系為:
[0053]y = ax+b ；
[0054]其中，x為光測