预测光伏器件的电力产量的方法技术

一种预测光伏器件的电力产量的方法，所述光伏器件包括光伏模块（１），所述方法包括估计在光伏模块（１）的平面中将接收的光照的第一部分、和估计光伏器件的电力产量的第二部分，其特征在于，它包括如下第一步骤：（Ｅ１）－确定一个过去考虑时段是晴朗还是多云，并且其特征在于，它包括实施如下两个步骤中至少一个的如下第二步骤（Ｅ２）：（Ｅ２）－如果所考虑的时段是晴朗的，则基于对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第二部分；和／或－如果所考虑的时段是多云，则基于对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一 种预测光伏(photovoltaic)器件的电力产量(electricalproduction)的方法。它还涉及实施该方法的软件和实施该方法的光伏器件。最后，它涉及此方法用于诊断光伏器件的用途。
技术介绍
源自光伏设备的电能生产的份额正在迅速增加。这种太阳能生产的一个特殊特征源于它是非常不规则的，因为它根据气象条件强烈变化。现在，当这些设备连接到电网上时，这种不可预测性引起在管理整个电网时的困难，因为变得难以保证在能量生产与需求之间的平衡。更一般地，电力生产的这种不可预测性对于其能源至少部分依赖于太阳能的任何设备都是有害的。 为了克服该缺点，已有用于基于气象预报预测来自光伏设备的电力产量的模型。这种方案在例如文件EP1660917中得以解释。然而，光伏设备的电力产量取决于众多参数，并且难以开发非常准确的模型。在实际中，必须利用气象预报来从其导出非常局部化(localized)的预报，直到获得在光伏模块平面中的光照(lighting)的预报，以便最终基于预定义效率估计设备的电力产量。在所有这些步骤中，有许多误差和近似。现有模型最后给出的是不准确和不能令人满意的结果。
技术实现思路
因而，本专利技术的一般目的是提出一种用于预测光伏器件的电力产量的更准确、可靠的方案。 为此，本专利技术依赖于一种，所述光伏器件包括光伏模块，所述方法包括估计在光伏模块的平面中将接收的光照的第一部分、和估计光伏器件的电力产量的第二部分，其特征在于，它包括如下第一步骤-确定一个过去考虑时段是晴朗还是多云， 并且其特征在于，它包括实施如下两个步骤中至少一个的如下第二步骤-如果所述过去考虑时段是晴朗的，则基于在所述过去考虑时段上对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第二部分；和/或-如果所述过去考虑时段是多云，则基于在所述过去考虑时段上对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第一部分。 本专利技术还涉及一种包括软件的计算机介质，所述软件能够实施前面所描述的。 本专利技术还涉及一种光伏器件，所述光伏器件包括光伏模块和用于测量它们的真实电力产量的元件，其特征在于，它包括管理单元，所述管理单元实施前面所描述的预测电力产量的方法。 本专利技术还涉及前面所描述的用于诊断光伏器件的状态的用途。 本专利技术也由权利要求书详细地限定。附图说明 在对作为非限制性例子给出的特定实施例的涉及附图的如下描述中，将详细解释本专利技术的这些目的、特征及优点，其中 图1图示地表明根据本专利技术一个实施例的光伏器件。图2图示地表明根据本专利技术实施例，预测光伏产量的方法的各个方块。 图3表示根据对于实施本专利技术实施例的第一种情形，在一天(aday)测得的和预测的电功率。 图4表示根据对于实施本专利技术实施例的第一种情形，根据时间，测得的电功率和在晴朗天气下的理论电功率之间的比率。 图5表示根据对于实施本专利技术实施例的第一种情形，根据时间，测得的电功率和在晴朗天气下的理论电功率之间的比率的导数(微分系数)的绝对值。 图6表示根据对于实施本专利技术实施例的第二种情形，在一天测得的和在晴朗天气下的理论电功率。 图7表示根据对于实施本专利技术实施例的第二种情形，根据时间，测得的电功率和在晴朗天气下的理论电功率之间的比率。 图8表示根据对于实施本专利技术实施例的第二种情形，根据时间，测得的电功率和在晴朗天气下的理论电功率之间的比率的导数的绝对值。 图9表明根据对于实施本专利技术实施例的另一种情形，随时间的光照。 图10表明根据对于实施本专利技术实施例的该另一种情形，随时间的温度。 图11表明根据对于实施本专利技术实施例的该情形，根据时间，测得的和预测的产 图12表明根据对于实施本专利技术实施例的该情形，根据预测功率与额定功率的比率的光伏产量损失(loss)。 图13表明根据对于实施本专利技术实施例的该情形，根据时间，在校正之后的测得的和预测的产量。 图14表明在对于实施本专利技术实施例的上一多云天情形期间测得的电力产量。 图15表示根据该多云情形，在光伏模块平面中和在水平面中的计算的光照。 图16表明由气象预报得出的光照和由本专利技术实施例的方法计算的光照。 图17表明根据本专利技术的实施例，根据预报的辐照(irradiation)，加到不同气象预报上的权重的演变。具体实施例方式图1图示地表示根据本专利技术一个实施例的光伏器件。该器件包括经逆变器(inverter) 2连接到常规电网3上的多个光伏模块l。当然，模块也可通过逆变器连接到独立的应用上。该器件还包括依赖于计算机的控制或管理单元io，其中该计算机包括实施下面将描述的预测电力产量的方法的软件。控制单元10经链路4从光伏设备1、2接收对真5实电力产量的测量结果。而且，该控制单元10经通信装置6接收由气象预报实体5建立的 气象预报数据作为输入。 控制单元10因而实施，该方法依赖于图2中表示 的不同方块。该控制单元可位于光伏器件所在地或远离该所在地。它可包括软件和/或硬 件计算装置、 一个或多个用于存储待处理信息的存储装置、及通信装置。 方块20实施气象预报。该初级部分由在光伏生产器件外部的气象实体5根据各 种方法实施本专利技术不专门涉及这个方块。方块20所获得的结果25由通信装置6传输到 光伏器件的控制单元IO。这些数据25——特别地，包括辐照、照度(illuminance)或光照、及环境温度——表示用于估计电力产量的方法的基本输入，其中该方法将由管理单元io实施，并且依赖于现在要描述的四个方块30、40、50、60。 第一方块30实施局部(local)气象预报的计算，该局部气象预报比由气象实体5 传输的那些更加精细。为此，它使用统计内插和/或相关方法和/或气象站的预报和测量 历史数据库，以便获得空间和时间程度上比从方块20接收的气象数据25要更精细的气象 预报量作为结果35，该气象预报量诸如是在水平面中的照度或光照、以及温度。在实际中， 由方块20传输的这些预报25 —般以数千米的网格布置和数小时的时间步幅来传输，这在 光伏生产地点的尺度下是不够的。在第一方块30中实施的计算因而依赖于第一计算模型。 然后，局部气象预报的这些结果35由第二方块40使用，第二方块40将使用第二 计算模型计算在光伏模块平面中的估计光照。 由第二方块40获得的结果45然后由第三方块50使用，第三方块50根据光伏器 件的性能水平最终计算光伏器件的电力产量的估计值55，其中所述性能水平由损失系数或 由效率建模，该损失系数或效率可取决于温度和光照。 所有以上方块一开始都依赖于有可能属于现有技术水平的各种理论和/或经验 方法。在每个步骤处获得的结果35、45、55呈现一定误差和不确定性。根据本专利技术的要素， 基于在给定时间段上估计的产量值和真实电力产量的测量结果之间的直接或间接比较、并 根据该同一时间段的晴朗或非晴朗情况，来改进分别由方块30、40、50实施的三个模型中 的至少一个，优选改进所有这三个。 为此，估计电力产量的方法的最后方块60将数据63、64、65传输到方块30、40及 50，以改进这些方块中根据经验学习机制而实施的模型。根据本专利技术的原理，这种学习取决 于两个基本步骤 El-确定涉及的这一天是否晴朗； E2-对估计电力产量的方法的一部分进行校正，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测光伏器件的电力产量的方法，所述光伏器件包括光伏模块（１），所述方法包括估计在光伏模块（１）的平面中将接收的光照的第一部分、和估计光伏器件的电力产量的第二部分，其特征在于，它包括如下第一步骤：（Ｅ１）－确定一个过去考虑时段是晴朗还是多云，并且其特征在于，它包括实施如下两个步骤中至少一个的如下第二步骤（Ｅ２）：（Ｅ２）－如果所述过去考虑时段是晴朗的，则基于在所述过去考虑时段上对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第二部分；和／或－如果所述过去考虑时段是多云，则基于在所述过去考虑时段上对光伏模块的真实电力产量的测量结果，校正预测电力产量的方法的所述第一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：X勒皮沃特，
申请(专利权)人：原子能委员会，
类型：发明
国别省市：FR[法国]