一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)光伏電站的關(guān)鍵設(shè)備光伏陣列、匯流箱、逆變器、變壓器及直流線損和交流線損進(jìn)行綜合檢測(cè)，獲取各環(huán)節(jié)的電量損耗、功率損耗值后，結(jié)合系統(tǒng)效率實(shí)現(xiàn)對(duì)整站發(fā)電效率的綜合檢測(cè)。另外，可以通過(guò)對(duì)比分析相同時(shí)間段內(nèi)光伏發(fā)電各環(huán)節(jié)中關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)電效率，評(píng)估整站發(fā)電效率的瓶頸，分析原因，解決瓶頸問(wèn)題，從而提高整站的發(fā)電效率與發(fā)電收益。
【專利說(shuō)明】一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢 測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能作為潔凈的新能源，有著資源豐富，受區(qū)域范圍限制小等特點(diǎn)，隨著光伏產(chǎn) 業(yè)的迅速發(fā)展，分布式光伏電站補(bǔ)貼模式從電站建設(shè)補(bǔ)貼過(guò)渡到發(fā)電度電補(bǔ)貼，2013年8 月30日國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，分布式 光伏發(fā)電項(xiàng)目每度補(bǔ)貼〇. 42元。按照電量補(bǔ)貼政策，分布式光伏發(fā)電量的提高直接增加光 伏電站的度電收益，并決定著光伏發(fā)電系統(tǒng)的投資回報(bào)率，因此，在電站裝機(jī)容量固定的情 況下，發(fā)電效率成為分布式發(fā)電站業(yè)主關(guān)注的首要問(wèn)題，是光伏企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
[0003] 發(fā)電效率是表征光伏電站運(yùn)行性能的最終指標(biāo)，對(duì)于一個(gè)投入運(yùn)行的光伏電站， 在裝機(jī)容量和光輻照量一致的情況下，系統(tǒng)效率越高就代表發(fā)電量越高，電站收益也就越 大。光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏陣列、直流電纜、匯流箱、逆變器、交流電纜、變壓器等設(shè)備組成，光 伏電站效率分析的主要環(huán)節(jié)包括光伏陣列效率、匯流箱效率、直流線損率、逆變器效率、變 壓器效率、交流線損率。
[0004] 由測(cè)量裝置測(cè)得的各環(huán)節(jié)電壓、電流、功率值均為瞬時(shí)值，而瞬時(shí)值對(duì)關(guān)鍵設(shè)備以 及整站的發(fā)電效率的計(jì)算意義不大，但只取光伏陣列STC條件下的轉(zhuǎn)化效率與逆變器轉(zhuǎn)換 效率計(jì)算系統(tǒng)效率的常規(guī)發(fā)電效率計(jì)算方法存在較大誤差，可靠性偏低，缺乏對(duì)光伏電站 實(shí)際運(yùn)行效率的整體性把握。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有 光伏發(fā)電效率檢測(cè)存在的誤差較大、可靠性較低的問(wèn)題，
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種適用于光伏電站的發(fā)電效 率綜合檢測(cè)方法，包括如下步驟：
[0007] (1)分別計(jì)算如下組件的效率值：光伏陣列效率η i、匯流箱效率η2、直流線路效 率η3、交流線路效率η4、逆變器效率η 5和變壓器效率η6，上述各組件效率的計(jì)算過(guò)程如 下：
[0008] 光伏陣列效率n i :計(jì)算光伏陣列的實(shí)際輸出功率匕，再將該實(shí)際輸出功率匕修正 為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件時(shí)對(duì)應(yīng)的功率？_;，結(jié)合其標(biāo)稱功率？">，計(jì)算得到其瞬時(shí)效率值L;
[0009] 匯流箱效率n2 :分別檢測(cè)匯流箱的輸入端電壓Ui、電流Ii和輸出端電壓U2、電流 12,計(jì)算得到其瞬時(shí)效率
[0010] 直流線路效率n3:是指從匯流箱到逆變器之間的直流線纜上的電能量傳輸效率， 其計(jì)算方式有如下兩種：
[0011] ①檢測(cè)直流電纜線路上的電流I和匯流箱的輸出功率Ph'，計(jì)算電纜壓降A(chǔ)U和電 纜的功率損失ξρ，從而計(jì)算得到直流線路效率
[0012] ②檢測(cè)逆變器實(shí)際輸入功率Ρη和匯流箱的實(shí)際輸出功率Ph'，其比值即為直流線 路效率η 3;
[0013] 交流線路效率n4 :是指從逆變器到變壓器之間的交流電纜上的電能量傳輸效率， 其計(jì)算方式有如下兩種：
[0014] ①檢測(cè)交流電纜線路上的電流I'和逆變器的交流輸出功率Pn'，計(jì)算電纜壓降 AU'和電纜的功率損失ξρ'，從而可得直流線路效率η4;
[0015] ②檢測(cè)變壓器實(shí)際輸入功率Pb和逆變器的交流輸出功率Pn'，其比值即為直流線 路效率η 4;
[0016] 逆變器效率n 5 :采集逆變器直流側(cè)電壓UDC、電流IDC和交流側(cè)電壓UAC，電流I AC，計(jì) 算交流輸出有功功率pac與直流輸入有功功率pdc，其比值即為逆變器效率n 5;
[0017] 變壓器效率η6 :檢測(cè)變壓器的實(shí)際輸出功率Pb'與輸入功率Pb，其比值即為變壓 器效率Π 6 ;
[0018] (2)根據(jù)步驟⑴中各組件的效率值計(jì)算光伏電站的發(fā)電效率II，結(jié)合系統(tǒng)效率 PR實(shí)現(xiàn)對(duì)該光伏電站效率的綜合檢測(cè)。
[0019] 光伏電站的發(fā)電效率η的計(jì)算公式如下：
[0020] η = η η 2* η 3* η 4* η 5* η 6
[002?] 系統(tǒng)效率PR的計(jì)算公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 分別計(jì)算如下組件的效率值：光伏陣列效率1、匯流箱效率η2、直流線路效率 η3、交流線路效率η4、逆變器效率η5和變壓器效率η6，上述各組件效率的計(jì)算過(guò)程如 下： 光伏陣列效率1:計(jì)算光伏陣列的實(shí)際輸出功率Ρ〇,再將該實(shí)際輸出功率Ρ〇修正為標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)試條件時(shí)對(duì)應(yīng)的功率Pm'，結(jié)合其標(biāo)稱功率Pm，計(jì)算得到其瞬時(shí)效率值n i; 匯流箱效率η 2:分別檢測(cè)匯流箱的輸入端電壓Α、電流ii和輸出端電壓u2、電流ι2，計(jì) 算得到其瞬時(shí)效率Π 2 ; 直流線路效率η3:是指從匯流箱到逆變器之間的直流線纜上的電能量傳輸效率，其計(jì) 算方式有如下兩種： ① 檢測(cè)直流電纜線路上的電流I和匯流箱的輸出功率Ph'，計(jì)算電纜壓降△ υ和電纜的 功率損失ξρ，從而計(jì)算得到直流線路效率η3; ② 檢測(cè)逆變器實(shí)際輸入功率Pn和匯流箱的實(shí)際輸出功率Ph'，其比值即為直流線路效 率Π 3 ; 交流線路效率n4 :是指從逆變器到變壓器之間的交流電纜上的電能量傳輸效率，其計(jì) 算方式有如下兩種： ① 檢測(cè)交流電纜線路上的電流I'和逆變器的交流輸出功率Pn'，計(jì)算電纜壓降A(chǔ)U'和 電纜的功率損失ξ ρ'，從而可得直流線路效率Π 4; ② 檢測(cè)變壓器實(shí)際輸入功率Pb和逆變器的交流輸出功率Pn'，其比值即為直流線路效 率; 逆變器效率η 5:采集逆變器直流側(cè)電壓uDC、電流iDC和交流側(cè)電壓uAC，電流i AC，計(jì)算交 流輸出有功功率pac與直流輸入有功功率pdc，其比值即為逆變器效率η5; 變壓器效率n6:檢測(cè)變壓器的實(shí)際輸出功率Pb'與輸入功率Pb，其比值即為變壓器效 率; (2) 根據(jù)步驟（1)中各組件的效率值計(jì)算光伏電站的發(fā)電效率η，結(jié)合系統(tǒng)效率PR實(shí) 現(xiàn)對(duì)該光伏電站效率的綜合檢測(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，光 伏電站的發(fā)電效率η的計(jì)算公式如下： n = Hi* n2* n3* n5* n6°
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，系 統(tǒng)效率PR的計(jì)算公式如下：
其中，yf為滿發(fā)時(shí)數(shù)，yk為理論發(fā)電時(shí)數(shù)，eac是光伏發(fā)電系統(tǒng)上網(wǎng)電量，p m是光伏電站 各組件標(biāo)稱功率之和，Η是單位面積的光伏陣列傾斜面接收的總輻照量，GST。是標(biāo)準(zhǔn)輻射量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，光 伏陣列效率n i計(jì)算公式如下：
其中，m、η是指該光伏陣列由m路，每路η塊電池組件構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，匯 流箱效率η2的計(jì)算公式為
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，直 流線路效率η3的第①種計(jì)算方式的公式如下：
其中，電纜回路電阻為2R ; Ρ為電纜電阻率；L為電纜長(zhǎng)度，Α為電纜的標(biāo)稱截面面積。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于：交 流線路效率1的第①種計(jì)算方式的公式如下：
其中，電纜回路電阻為2R ; P為電纜電阻率；L為電纜長(zhǎng)度，A為電纜的標(biāo)稱截面面積。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏電站的發(fā)電效率綜合檢測(cè)方法，其特征在于，逆 變器效率Π 5計(jì)算公式如下：
其中，cos Θ為逆變器的功率因數(shù)。
【文檔編號(hào)】H02S50/00GK104124918SQ201410301916
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】王景丹, 龔曉偉, 董永超, 孔波, 唐云龍, 路進(jìn)升, 賀襯心, 王留送, 焦東東, 張燕 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 許繼集團(tuán)有限公司