技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的一種發(fā)電量曲線判別光伏組件故障的方法，屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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分布式屋頂光伏電站在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)闃?shù)葉，鳥(niǎo)糞，灰塵等垃圾的遮擋，污染引起發(fā)電量變小，從而影響電站的收益。分布式電站規(guī)模小而分散，不可能安排專門(mén)的維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)，而屋頂光伏電站通常建在房屋頂上，用戶自身也不可能頻繁的上屋頂檢測(cè)電站狀況。因此，需要一種可以監(jiān)測(cè)電站運(yùn)行狀態(tài)，在出現(xiàn)上述的情況時(shí)能給出聲光報(bào)警，提示用戶對(duì)組件進(jìn)行清潔的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能夠及時(shí)檢測(cè)光伏組件運(yùn)行狀態(tài)，在光伏組件遮擋時(shí)能夠報(bào)警降低熱斑效應(yīng)產(chǎn)生的幾率的發(fā)電量曲線判別光伏組件故障技術(shù)。
針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明涉及的發(fā)電量曲線判別光伏組件故障技術(shù)，包括以下步驟：
步驟1，預(yù)測(cè)曲線的繪制：通過(guò)對(duì)光伏電站發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，取平均值繪制全年發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線，提取對(duì)應(yīng)光伏電站發(fā)電量的歷史數(shù)據(jù)，去除歷史數(shù)據(jù)中因天氣原因而產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剩余的數(shù)據(jù)取平均值，進(jìn)而繪制出全年發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線。
步驟2，發(fā)電量的計(jì)算：以一天時(shí)間作為一個(gè)測(cè)試周期，通過(guò)讀取光伏電站的輸出電流，累積計(jì)算出當(dāng)天的發(fā)電量，通過(guò)讀取光伏電站逆變器的實(shí)時(shí)輸出電流來(lái)計(jì)算每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的發(fā)電量，進(jìn)而累積計(jì)算出光伏電站當(dāng)天的發(fā)電量。
步驟3，數(shù)據(jù)初步對(duì)比：將步驟2中的發(fā)電量與步驟1電量預(yù)測(cè)曲線中的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，如果當(dāng)天發(fā)電量大于或等于電量預(yù)測(cè)曲線中的數(shù)值，則重新對(duì)光伏電站的發(fā)電量進(jìn)行檢測(cè)，否則進(jìn)行下一步驟，
步驟4，發(fā)電量差值判斷：根據(jù)光伏電站發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)設(shè)定誤差閥值，計(jì)算當(dāng)天發(fā)電量與電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的差值，如果差值大于誤差閥值，則判斷為天氣異常，否則進(jìn)行下一步驟；
步驟5，發(fā)電量異常時(shí)間判斷：設(shè)定時(shí)間閥值，誤差閥值為電量預(yù)測(cè)曲線上對(duì)應(yīng)數(shù)值的五分之三，并將發(fā)電量低于電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的持續(xù)時(shí)間與時(shí)間閥值進(jìn)行比較，如果持續(xù)時(shí)間低于時(shí)間閥值，則判斷為天氣異常，繼續(xù)對(duì)每天的發(fā)電量進(jìn)行檢測(cè)，否則進(jìn)行下一步驟；
步驟6，故障確定:發(fā)電量低于電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定的時(shí)間閥值，則判斷光伏發(fā)電站中光伏組件被遮擋；
步驟7，異常報(bào)警：發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示光伏組件被遮擋。
上述步驟主要通過(guò)連接在光伏電站逆變器上用于檢測(cè)實(shí)施輸出電流的通訊模塊，連接在通訊模塊上用于對(duì)比數(shù)據(jù)的計(jì)算模塊以及連接在計(jì)算模塊上的報(bào)警模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處是：實(shí)現(xiàn)組件發(fā)電量出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)給出報(bào)警，提醒用戶進(jìn)行清理，可以縮短垃圾遮擋組件的時(shí)間，避免因?yàn)榻M件被垃圾長(zhǎng)期遮擋而引起的發(fā)電量持續(xù)下降，提高電站有效年發(fā)電量，增加電站收益。
具體實(shí)施方式：
本發(fā)明涉及的發(fā)電量曲線判別光伏組件故障技術(shù)，包括以下步驟：
步驟1，預(yù)測(cè)曲線的繪制：通過(guò)對(duì)光伏電站發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，取平均值繪制全年發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線，提取對(duì)應(yīng)光伏電站發(fā)電量的歷史數(shù)據(jù)，去除歷史數(shù)據(jù)中因天氣原因而產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)，對(duì)剩余的數(shù)據(jù)取平均值，進(jìn)而繪制出全年發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線。
步驟2，發(fā)電量的計(jì)算：以一天時(shí)間作為一個(gè)測(cè)試周期，通過(guò)讀取光伏電站的輸出電流，累積計(jì)算出當(dāng)天的發(fā)電量，通過(guò)讀取光伏電站逆變器的實(shí)時(shí)輸出電流來(lái)計(jì)算每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的發(fā)電量，進(jìn)而累積計(jì)算出光伏電站當(dāng)天的發(fā)電量。
步驟3，數(shù)據(jù)初步對(duì)比：將步驟2中的發(fā)電量與步驟1電量預(yù)測(cè)曲線中的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，如果當(dāng)天發(fā)電量大于或等于電量預(yù)測(cè)曲線中的數(shù)值，則重新對(duì)光伏電站的發(fā)電量進(jìn)行檢測(cè)，否則進(jìn)行下一步驟，
步驟4，發(fā)電量差值判斷：根據(jù)光伏電站發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)設(shè)定誤差閥值，計(jì)算當(dāng)天發(fā)電量與電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的差值，如果差值大于誤差閥值，則判斷為天氣異常，否則進(jìn)行下一步驟；
步驟5，發(fā)電量異常時(shí)間判斷：設(shè)定時(shí)間閥值，誤差閥值為電量預(yù)測(cè)曲線上對(duì)應(yīng)數(shù)值的五分之三，并將發(fā)電量低于電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的持續(xù)時(shí)間與時(shí)間閥值進(jìn)行比較，如果持續(xù)時(shí)間低于時(shí)間閥值，則判斷為天氣異常，繼續(xù)對(duì)每天的發(fā)電量進(jìn)行檢測(cè)，否則進(jìn)行下一步驟；
步驟6，故障確定:發(fā)電量低于電量預(yù)測(cè)曲線中數(shù)值的持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定的時(shí)間閥值，則判斷光伏發(fā)電站中光伏組件被遮擋；
步驟7，異常報(bào)警：發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示光伏組件被遮擋。
上述步驟主要通過(guò)連接在光伏電站逆變器上用于檢測(cè)實(shí)施輸出電流的通訊模塊，連接在通訊模塊上用于對(duì)比數(shù)據(jù)的計(jì)算模塊以及連接在計(jì)算模塊上的報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)，其中計(jì)算模塊用于存儲(chǔ)繪制好的發(fā)電量預(yù)測(cè)曲線、發(fā)電量的計(jì)算、數(shù)據(jù)的初步對(duì)比、發(fā)電量差值判斷、發(fā)電量異常時(shí)間判斷和故障的確定。
具體實(shí)施過(guò)程中，一個(gè)電站的發(fā)電量以天為單位，放在在一年當(dāng)中來(lái)看，理想狀態(tài)下應(yīng)該是一條正弦曲線，在陰雨天的情況下會(huì)偏離理論曲線，但是在天氣轉(zhuǎn)晴后又會(huì)回到理論曲線上來(lái)，但是如果是遮擋引起的發(fā)電量下降，第一發(fā)電量下降值會(huì)偏離理論曲線但是不會(huì)太大，第二這個(gè)降低會(huì)一直持續(xù)知道遮擋物被清除，因此設(shè)定一個(gè)時(shí)間閾值，持續(xù)偏離的時(shí)間超出這個(gè)閾值，計(jì)算模塊就判定為組件被遮擋，并將計(jì)算結(jié)果輸出給報(bào)警模塊。這個(gè)計(jì)算方法會(huì)有一定的誤判幾率，比如在江南的梅雨季節(jié)發(fā)電量持續(xù)下降的時(shí)間很容易超過(guò)這個(gè)閾值，但誤報(bào)警并無(wú)任何損害，它只是提醒用戶對(duì)組件進(jìn)行清潔。
需要強(qiáng)調(diào)的是：以上僅是本發(fā)明的使用方式的介紹與描述，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。