光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著全球氣候問(wèn)題日益嚴(yán)重、能源供需矛盾不斷加劇，世界各國(guó)從可持續(xù)發(fā) 展和保障能源供給安全的角度，調(diào)整能源政策，將新能源發(fā)展納入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。太陽(yáng)能因 資源豐富、永不枯竭、清潔安全成為可再生能源發(fā)電方式。當(dāng)前，大規(guī)模和分布式并網(wǎng)光伏 電站已被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量直接影響光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益，而光伏發(fā) 電系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)發(fā)電設(shè)備的健康運(yùn)行狀態(tài)是保證發(fā)電量和系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵，各發(fā)電設(shè) 備的運(yùn)行效率是直觀表征發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征量。
[0003] 當(dāng)前，在光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，僅有對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些基本參數(shù)的監(jiān)控測(cè)量， 而對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率并沒(méi)有實(shí)時(shí)的獲取和計(jì)算方式，造成無(wú)法及時(shí)獲知光伏發(fā)電 系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法及裝置，以解決現(xiàn)有技 術(shù)中對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率并沒(méi)有實(shí)時(shí)的獲取和計(jì)算方式，造成無(wú)法及時(shí)獲知光伏發(fā) 電系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，應(yīng)用于一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏發(fā) 電系統(tǒng)包括逆變器、直流配電柜、匯流箱和光伏組串；所述方法包括：
[0007] 監(jiān)測(cè)所述逆變器、直流配電柜、匯流箱和光伏組串的運(yùn)行參數(shù)；
[0008] 根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)確定一段預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的光伏組串實(shí)際輸出功率 和光伏組串理論功率；
[0009] 根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述光伏組串實(shí)際輸出功率和光伏組串理論功率，確定光伏 組串發(fā)電效率；
[0010] 根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的匯流箱輸入功率和匯流 箱輸出功率；
[0011] 根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述匯流箱輸入功率和匯流箱輸出功率，確定匯流箱傳輸效 率；
[0012] 獲取所述運(yùn)行參數(shù)中的所述預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的配電柜輸入功率和配電 柜輸出功率；
[0013] 根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述配電柜輸入功率和配電柜輸出功率，確定配電柜傳輸效 率；
[0014] 獲取所述運(yùn)行參數(shù)中的所述預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的逆變器直流輸入功率和 逆變器交流輸出功率；
[0015] 根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述逆變器直流輸入功率和逆變器交流輸出功率，確定并網(wǎng) 逆變器轉(zhuǎn)換效率；
[0016] 根據(jù)所述光伏組串發(fā)電效率、匯流箱傳輸效率、配電柜傳輸效率以及并網(wǎng)逆變器 轉(zhuǎn)換效率確定所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率。
[0017] 具體的，所述根據(jù)所述光伏組串發(fā)電效率、匯流箱傳輸效率、配電柜傳輸效率以及 并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率確定所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率，包括：
[0018] 通過(guò)如下公式確定所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率npvs: _9] npvs= n PSX ncbx npdx ninv
[0020] 其中，nps為所述光伏組串發(fā)電效率；n A為所述匯流箱傳輸效率；n pd為所述配 電柜傳輸效率；n inv為并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率。
[0021] 另外，所述運(yùn)行參數(shù)包括光伏組串輸入電流、光伏組串輸入電壓、匯流箱直流輸出 電流、匯流箱直流母線電壓；
[0022] 所述根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的匯流箱輸入功率和 匯流箱輸出功率，包括：
[0023] 根據(jù)所述光伏組串輸入電流和光伏組串輸入電壓確定所述匯流箱輸入功率；
[0024] 根據(jù)所述匯流箱直流輸出電流和匯流箱直流母線電壓確定所述匯流箱輸出功 率；
[0025] 所述根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述匯流箱輸入功率和匯流箱輸出功率，確定匯流箱傳 輸效率，包括：
[0026] 通過(guò)如下公式確定所述匯流箱傳輸效率rub:
[0028] 其中，PAciil為所述匯流箱輸出功率；P為匯流箱輸入功率；A T i為采樣時(shí)間點(diǎn) 的時(shí)間間隔。
[0029] 另外，所述運(yùn)行參數(shù)包括各采樣時(shí)間點(diǎn)的配電柜輸入功率和配電柜輸出功率；
[0030] 所述根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述配電柜輸入功率和配電柜輸出功率，確定配電柜傳 輸效率，包括：
[0031] 通過(guò)如下公式確定所述配電柜傳輸效率npd:
[0033] 其中，Ppdciil為所述配電柜輸出功率；Ppdlil為所述配電柜輸入功率；AT為采樣時(shí) 間點(diǎn)的時(shí)間間隔。
[0034] 另外，所述運(yùn)行參數(shù)包括逆變器直流輸入功率和逆變器交流輸出功率；
[0035] 所述根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述逆變器直流輸入功率和逆變器交流輸出功率，確定 并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率，包括：
[0036] 通過(guò)如下公式確定所述并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率ninv:
[0038] 其中，所述逆變器交流輸出功率；P 為所述逆變器直流輸入功率；A T 采樣時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間間隔。
[0039] 另外，所述運(yùn)行參數(shù)包括光伏組串的輸出電壓和光伏組串的輸出電流；
[0040] 所述根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)確定一段預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)各采樣時(shí)間點(diǎn)的光伏組串實(shí)際輸出 功率和光伏組串理論功率，包括：
[0041] 根據(jù)所述光伏組串的輸出電壓和光伏組串的輸出電流確定所述光伏組串實(shí)際輸 出功率；
[0042] 所述根據(jù)各采樣時(shí)間點(diǎn)的所述光伏組串實(shí)際輸出功率和光伏組串理論功率，確定 光伏組串發(fā)電效率，包括：
[0043] 通過(guò)如下公式確定所述光伏組串發(fā)電效率nps:
[0045] 其中，為所述光伏組串理論功率；PpSil為所述光伏組串實(shí)際輸出功率；八1\為 采樣時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間間隔。
[0046] 進(jìn)一步的，所述運(yùn)行參數(shù)還包括光伏組串的實(shí)測(cè)最大功率跟蹤點(diǎn)電壓U' m;
[0047] 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0048] 通過(guò)如下公式確定所述光伏組串理論功率
[0050] 其中，I'sc為實(shí)測(cè)短路電流；a和0為光伏組串電流電壓曲線系數(shù)。
[0051] 具體的，通過(guò)如下公式確定所述a和0 :
[0054] 其中，1'"為實(shí)測(cè)最大功率跟蹤點(diǎn)電流；U' ％為實(shí)測(cè)開(kāi)路電壓；U' se為實(shí)測(cè)短路電 壓。
[0055] 此外，通過(guò)如下公式確定所述實(shí)測(cè)最大功率跟蹤點(diǎn)電流I'
[0057] 其中，1"為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大功率點(diǎn)跟蹤電流；S為傾斜面上太陽(yáng)總輻照度； SREF為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的輻照度；a為光伏組件短路電流溫度系數(shù)；A T為當(dāng)前環(huán)境與標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)試條件下光伏組件溫度的差。
[0058] 具體的，通過(guò)如下公式確定所述實(shí)測(cè)開(kāi)路電壓U' ^
[0059] U'oc= UocXln(e+bX A S) X (1-c AT)
[0060] 其中，U。。為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的開(kāi)路電壓；b為光伏組件峰值功率溫度系數(shù)；c為光 伏組件開(kāi)路電壓溫度系數(shù)；A S為當(dāng)前環(huán)境與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下輻照度的差。
[0061] 具體的，通過(guò)如下公式確定所述實(shí)測(cè)短路電流I' sc:
[0062] I'sc= I scXS/SREFX (1+aX AT)
[0063] 其中，Is。為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的短路電流。
[0064] 另外，該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0065] 獲取所述當(dāng)前環(huán)境與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下輻照度的差A(yù) S :
[0067] 此外，所述運(yùn)行參數(shù)還包括光伏組件表面溫度T ;
[0068] 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0069] 獲取所述當(dāng)前環(huán)境與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下光伏組件溫度的差A(yù) T :
[0070] A T = T-Tref
[0071] 其中，TREF為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的溫度。
[0072] 此外，所述運(yùn)行參數(shù)還包括水平面上太陽(yáng)直接輻照度HB，水平面上散射輻照度H d;
[0073] 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0074] 獲取所述傾斜面上太陽(yáng)總輻照度S :
[0076] 其中，RB為傾斜面上的直接輻射分量與水平面上直接輻射分量的比值；0 '為光伏 陣列傾角；P為地面反射率；H為水平面上總輻照度。
[0077] 另外，該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0078] 獲取所述傾斜面上的直接輻射分量與水平面上直接輻射分量的比值Rb:
[0080] 其中，巾為當(dāng)?shù)責(zé)樁?；S為太陽(yáng)赤煒；《ST為傾斜面上日落時(shí)角s為水平面上 日落時(shí)角。
[0081] 該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0082] 獲取所述水平面上散射輻照度Hd:
[0083] Hd = H_H B 〇
[0084] 另外，該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0085] 獲取所述水平面上太陽(yáng)直接輻照度Hb:
[0086] HB= EX sin a = EX cosz
[0087] 其中，E為法向太陽(yáng)直接輻照度；a為太陽(yáng)高度角；z為天頂距，z = 90-a。另外， 該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0088] 獲取所述傾斜面上日落時(shí)角《ST:
[0089] ?ST= min { ? s，cos 1 [tan (<}> - 0 '）X tan 5 ]} 0
[0090] 另外，該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0091] 獲取所述水平面上日落時(shí)角ws:
[0092] co s= cos 1 (-tan <}) X tan 8 ) 〇
[0093] 另外，該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)方法，還包括：
[0094] 獲取所述太陽(yáng)赤煒S :
[0096] 其中，叫為一年中的日期序號(hào)。
[0097] -種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的檢測(cè)裝置，應(yīng)用于一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏發(fā) 電系統(tǒng)包括逆變器、直流配電柜、匯流箱和光伏組串；所述裝置包括：<