一种光伏发电系统可靠性的检测方法技术方案

技术编号:11823150 阅读:114 留言:0更新日期:2015-08-05 01:45
本发明专利技术提供了一种光伏发电系统可靠性的检测方法,属于光伏电站检测技术领域。所述方法包括:获取待测光伏发电系统中各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测参数,所述可靠性检测参数包括实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种;根据所述预定统计周期内的可靠性检测参数的离散率对所述待测光伏发电系统的可靠性进行检测。本发明专利技术能够实现对光伏发电系统及其发电设备的可靠性进行准确和快速的检测,分等级、分层次的规范化指导光伏发电系统的运行维护,保障光伏发电系统稳定、高效和安全运行,为大型地面光伏发电系统和分布式光伏运营商提升经济效益和建立电网友好型光伏发电系统奠定了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电系统可靠性的检测方法
本专利技术涉及一种光伏发电系统可靠性的检测方法,属于光伏电站检测

技术介绍
现有的光伏发电系统通常由光伏发电单元、直流汇集回路、汇流箱、直流配电柜、逆变器以及光伏在线监控系统等设备组成。图1所示的是光伏发电系统的典型电气结构,光伏发电单元输出的电能首先汇聚到汇流箱,然后再汇聚到直流配电柜,最后经AC/DC转换后输出。引起光伏发电单元故障停机的部件主要是逆变器、汇流箱和直流汇集回路的电气故障,图2所示的是光伏发电单元的故障树,包括汇流箱故障、直流汇集回路故障、逆变器故障等类型的故障。由于现有的光伏发电系统依靠光伏在线监控系统获取运行数据,仅能够横向比较不同光伏发电单元的运行状态,通过识别不同光伏发电单元在相同外部气象环境条件下的输出状态,发现其不一致性,从而判断出现故障或存在隐患的光伏发电单元。该方法基于光伏发电系统内大部分光伏发电单元处于正常发电状态,当光伏发电系统内光伏发电单元出现家族化缺陷时,则不能很好的识别故障设备。同时,虽然现有的相关标准给出了光伏发电系统的可靠性检测的相关实验方法和手段,但是由于光伏发电系统固有的设备分散性、数量多、类型多的特点,导致现有的日常检修和故障检修方式容易造成维护时间和精力的浪费。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
中存在的问题,提出了一种光伏发电系统可靠性的检测方法,以实现对光伏发电系统的可靠性进行有效检测。本专利技术提供的技术方案包括:一种光伏发电系统可靠性的检测方法,包括:获取待测光伏发电系统中各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测参数,所述可靠性检测参数包括实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种;根据所述预定统计周期内的可靠性检测参数的离散率对所述待测光伏发电系统的可靠性进行检测。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述实际可利用率和所述平均无故障运行时间通过光伏在线监控系统监测获得,所述平均故障修复时间通过光伏电站例行维护记录获得。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述实际可利用率通过以下公式计算获得:其中,PVavailable表示实际可利用率;T表示统计时间长度,单位为小时;TL表示统计时间长度内因光伏发电单元停电维护造成的停机时间,单位为小时;TN表示统计时间长度内因夜间停机或电网、外部电气设备故障及其它原因等造成的光伏发电单元停机时间,单位为小时;Trepair,i表示统计时间长度内光伏发电单元每次故障的修复时间,单位为小时。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述平均无故障运行时间通过以下公式计算获得:其中,MRTBF表示统计时间长度内光伏发电单元的平均无故障运行时间,单位为小时;T表示统计时间长度,单位为小时;TL表示统计时间长度内因光伏发电单元停电维护造成的停机时间,单位为小时;TN表示统计时间长度内因夜间停机或电网、外部电气设备故障及其它原因等造成的光伏发电单元停机时间,单位为小时;Nr表示统计时间长度内因光伏发电单元自身原因导致的可远程复位故障次数;Nl表示统计时间长度内因光伏发电单元自身原因导致的不可远程复位故障次数。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述平均故障修复时间通过以下公式计算获得:其中,MTTR表示统计时间长度内光伏发电单元的故障平均修复时间,单位为小时;Trepair,i表示统计时间长度内光伏发电单元每次故障的修复时间,单位为小时;Nr表示统计时间长度内因光伏发电单元自身原因导致的需现场修复次数。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述离散率为各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测结果的标准差与平均值的比值。在本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法中,所述各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测结果的标准差通过以下公式计算获得:其中,S表示各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测结果的标准差;P1、P2、…Pn表示各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测结果;P表示各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测结果的平均值;n为自然数,表示各光伏发电单元在预定统计周期内进行可靠性检测的光伏发电单元的总数。本专利技术的有意效果是:能够实现对光伏发电系统及其发电设备的可靠性进行准确和快速的检测,分等级、分层次的规范化指导光伏发电系统的运行维护,保障光伏发电系统稳定、高效和安全运行,为大型地面光伏发电系统和分布式光伏运营商提升经济效益和建立电网友好型光伏发电系统奠定了坚实的基础。附图说明图1是现有光伏发电系统的典型电气结构图。图2是现有光伏发电单元的故障树图。图3是现有光伏发电单元中的逆变器故障树图。图4以示例的方式示出本专利技术所述的光伏发电系统可靠性的检测方法的流程图。图5是实施例一提出的光伏发电系统可靠性的检测方法的流程图。图6是实施例一中的可靠性检测结果频次图,其中横坐标表示可靠性检测结果区间,纵坐标表示数量。具体实施方式本具体实施方式以逆变器因为元器件故障导致的整个光伏发电单元非计划停机为例对光伏发电系统可靠性的检测方法进行说明,结合图3所示,该光伏发电单元可能发生的逆变器故障包括直流侧故障、设备故障、电网侧故障等故障类型。其中,直流侧故障包括母线过压、短路接地(包括灰尘未得到及时清理、直流正负极绝缘受损、电缆破损等情况)、光伏阵列过压、回路接线松动、过载、三相电流过流等故障;设备故障包括模块过温(包括散热风扇损坏、滤网未及时清洁等情况)、通讯故障(包括光纤接线松动、软件原因等情况)、相关元件损坏(包括IGBT老化等情况)等故障;电网侧故障包括三相电压不平衡、三相电流不平衡、过/欠频、过/欠压等故障。由于计算机和光伏在线监控系统故障不影响光伏发电单元的正常发电,因此其故障时间可不计入。因此本具体实施方式针对的光伏发电系统可靠性的检测方法的可靠性检测参数可采用实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种。本具体实施方式提出了一种光伏发电系统可靠性的检测方法,结合图4所示,包括:步骤41,获取待测光伏发电系统中各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测参数,该可靠性检测参数包括实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种。在预定统计周期内,待测光伏发电系统的电气与气象参数有效数据点可从光伏在线监控系统的运行数据与报表中获取,设备参数信息应可从厂家技术资料中获取。光伏在线监控系统是以光伏发电系统故障记录、数据传输和数据分析为核心功能的监控设备,采用具有开放性和可扩展性、抗干扰能力强的系统配置,能够实现对光伏发电系统可靠、合理、完善的监视、控制,具备遥测、遥信、遥调、遥控等全部的远动功能,适用于光伏发电系统运行维护,具有持续对光伏发电系统内运行的光伏发电单元进行实时和历史可靠性指标分析的能力,可用于光伏发电系统可靠性的多时间尺度检测(辐照强度大于逆变器启动条件)。在获取被测光伏发电系统及其光伏发电单元的可靠性检测参数的过程中,可以十分钟作为光伏在线监控系统采样时间间隔的最大宽度;在具备硬软件条件的光伏发电系统,可采用或设置每分钟采样的光伏在线监控系统。为了提高检测结果的准确性和保证运行维护人员能够及时实现对实时监测和历史数据的调用,可使光伏在线监控系统对故障信息的记录本文档来自技高网...
一种光伏发电系统可靠性的检测方法

【技术保护点】
一种光伏发电系统可靠性的检测方法,其特征在于,包括:获取待测光伏发电系统中各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测参数,所述可靠性检测参数包括实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种;根据所述预定统计周期内的可靠性检测参数的离散率对所述待测光伏发电系统的可靠性进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电系统可靠性的检测方法,其特征在于,包括:获取待测光伏发电系统中各光伏发电单元在预定统计周期内的可靠性检测参数,所述可靠性检测参数包括实际可利用率、平均无故障运行时间或平均故障修复时间中的任意一种;根据所述预定统计周期内的可靠性检测参数的离散率对所述待测光伏发电系统的可靠性进行检测,具体包括:如果所述预定统计周期内的可靠性检测参数的离散率在0-5%之间,则所述待测光伏发电系统的可靠性检测结果为可靠,反之,则所述待测光伏发电系统的可靠性检测结果为不可靠。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际可利用率和所述平均无故障运行时间通过光伏在线监控系统监测获得,所述平均故障修复时间通过光伏电站例行维护记录获得。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际可利用率通过以下公式计算获得:其中,PVavailable表示实际可利用率;T表示统计时间长度,单位为小时;TL表示统计时间长度内因光伏发电单元停电维护造成的停机时间,单位为小时;TN表示统计时间长度内因夜间停机或电网、外部电气设备故障造成的光伏发电单元停机时间,单位为小时;Trepair,i表示统计时间长度内光伏发电单元每次故障的修复时间,单位为小时。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平均无故障运行时间通过以下公式计算获得:其中,MRTBF表示统计时间长度内光伏发电单元的平均无故障运行时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:李智
申请(专利权)人:国家电网公司华北电力科学研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1