光伏组件热流计算方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种光伏组件热流计算方法及装置，通过获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，并根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息。由此，可以准确地获得光伏组件在实际运行过程中的温度分布信息，从而更加全面地了解温度对于光伏组件的影响，有效地提高光伏组件评估工作的准确性，进一步帮助电站运维人员分析组件受热情况，从而针对性地改进评估、运维方式，提升电站整体发电性能，增加收益。

【技术实现步骤摘要】
光伏组件热流计算方法及装置
本申请涉及光伏发电
，具体而言，涉及一种光伏组件热流计算方法及装置。
技术介绍
目前，光伏发电技术在可再生能源应用中属于重要分支，被认为是世界上最具发展前景的可再生能源技术。相比于传统的发电技术，光伏发电具有清洁、环保、便于获取等特点。从目前来看，取之不尽用之不竭的太阳能将会成为未来清洁能源的核心。虽然光伏发电技术得到了大规模的应用，但是受到补贴减少、优质电站场址越来越少等因素影响，如何有效地预测其运行情况，有效做好光伏电站运维工作，明确投资收益，将成为目前技术研究的一大方向。然而，当前的光伏组件在实际运行过程中各处的温度分布不均匀，对光伏组件会造成不同程度的影响，如何提供一种方法使电站运维人员连接光伏组件的组件受热情况，从而针对性地改进评估、运维方式，提升电站整体发电性能，增加收益，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种光伏组件热流计算方法及装置，以解决或者改善上述问题。为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供一种光伏组件热流计算方法，所述方法包括：获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，其中，所述实时气象数据包括辐照度数据、风向数据、风速数据、湿度数据、气压数据、环境温度数据，所述安装参数包括组件安装倾角、安装方位角、安装海拔、组件材料属性；根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息。可选地，所述根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息的步骤，包括：根据所述安装参数计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息。可选地，所述根据所述安装参数计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息的步骤，包括：建立所述光伏组件的等效热模型；基于所述等效热模型并根据所述光伏组件的安装参数和所述实时气象数据，计算所述光伏组件的组件材料与所在区域环境之间的热关联关系，所述热关联关系包括热传递关系、热对流关系以及热辐射关系，所述光伏组件的组件材料包括EVA、前盖板玻璃、太阳电池、铝边框、背板、密封胶、接线盒；根据所述热关联关系计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息。可选地，所述建立所述光伏组件的等效热模型的步骤，包括：根据所述实时气象数据中的辐照度数据建立光学模型；根据建立的所述光学模型建立生热模型；根据所述实时气象数据建立流体模型；根据建立的所述生热模型和所述安装参数中的组件材料属性建立传热学模型；将建立的传热学模型、光学模块、生热模块以及流体模型进行耦合，以建立所述光伏组件的等效热模型。可选地，所述传热学模型的计算公式包括：其中，ρ为密度(kg/m3)，Cp为常压热容(J/(kg·K))，T为绝对温度(K)，utrans为扩散速度(m/s)，q为导体热通量(W/m2)，qr为辐射热通量(W/m2)，α为热膨胀系数(1/K)，s为第二应力张量(Pa)，Q为额外的热源(W/m3)，运算符“：”表示双点积。可选地，所述光学模型的计算公式包括：其中，SPOA为光伏组件倾斜面的辐照度，GPOA则是光伏组件的倾斜面辐射，表示电池有效吸收效率，τ(θ)avg为前玻璃在任意入射角度θ下的平均透过率。可选地，所述生热模型的计算公式包括：其中，Qpv为光伏组件的内部生热率，Apv,cells为光伏组件的电池表面面积，Vpv,cells为光伏组件的的电池总体积，而ηpv为太阳电池的发电效率，即光电转化效率。可选地，所述流体模型的计算公式包括：其中，K为湍流动能，ε为湍流耗散率，μT为湍流粘度，Cμ为常数。可选地，所述流体模型的计算公式还包括：或者，其中，ρ为密度，p为压力，I为应力不变量，F为体力矢量，T为温度，Q为额外的热源，q为导体热通量，η为太阳电池的发电效率，即光电转化效率。第二方面，本申请实施例还提供一种光伏组件热流计算装置，所述装置包括：获取模块，用于获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，其中，所述实时气象数据包括辐照度数据、风向数据、风速数据、湿度数据、气压数据、环境温度数据，所述安装参数包括组件安装倾角、安装方位角、安装海拔、组件材料属性；计算模块，用于根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息第三方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的光伏组件热流计算方法。相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：本申请实施例提供的光伏组件热流计算方法及装置，通过获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，并根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息。由此，可以准确地获得光伏组件在实际运行过程中的温度分布信息，从而更加全面地了解温度对于光伏组件的影响，有效地提高光伏组件评估工作的准确性，进一步帮助电站运维人员分析组件受热情况，从而针对性地改进评估、运维方式，提升电站整体发电性能，增加收益。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为本申请实施例提供的光伏组件热流计算方法的流程示意图；图2为图2中所示的步骤S220包括的各个子步骤的流程示意图；图3为本申请实施例提供的光伏组件热流计算装置的功能模块图；图4为本申请实施例提供的用于上述光伏组件热流计算方法的电子设备的结构示意框图。图标：100-电子设备；110-总线；120-处理器；130-存储介质；140-总线接口；150-网络适配器；160-用户接口；200-光伏组件热流计算装置；210-获取模块；220-计算模块。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。请参阅图1，为本申请实施例提供的光伏组件热流计算方法的一种流程示意图。所应说明的是，本申请实施例提供的光伏组件热流计算方法不以图1及以下的具体顺序为限制。该方法的具体流程如下：步骤S210，获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件热流计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，其中，所述实时气象数据包括辐照度数据、风向数据、风速数据、湿度数据、气压数据、环境温度数据，所述安装参数包括组件安装倾角、安装方位角、安装海拔、组件材料属性；根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件热流计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取采集到的光伏组件所在区域的实时气象数据和所述光伏组件的安装参数，其中，所述实时气象数据包括辐照度数据、风向数据、风速数据、湿度数据、气压数据、环境温度数据，所述安装参数包括组件安装倾角、安装方位角、安装海拔、组件材料属性；根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息。2.根据权利要求1所述的光伏组件热流计算方法，其特征在于，所述根据所述实时气象数据和所述安装参数，计算所述光伏组件的温度分布信息的步骤，包括：根据所述安装参数计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息。3.根据权利要求2所述的光伏组件热流计算方法，其特征在于，所述根据所述安装参数计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息的步骤，包括：建立所述实时气象数据中的辐照数据光伏组件的等效热模型；基于所述等效热模型并根据所述光伏组件的安装参数和所述实时气象数据，计算所述光伏组件的组件材料与所在区域环境之间的热关联关系，所述热关联关系包括热传递关系、热对流关系以及热辐射关系，所述光伏组件的组件材料包括EVA、前盖板玻璃、太阳电池、铝边框、背板、密封胶、接线盒；根据所述热关联关系计算所述光伏组件在所述实时气象数据的影响下任意位置的实时温度，并将所述任意位置的实时温度作为所述光伏组件的温度分布信息。4.根据权利要求3所述的光伏组件热流计算方法，其特征在于，所述建立所述光伏组件的等效热模型的步骤，包括：根据所述实时气象数据中的辐照度数据建立光学模型；根据建立的所述光学模型建立生热模型；根据所述实时气象数据建立流体模型；根据建立的所述生热模型和所述安装参数中的组件材料属性建立传热学模型；将建立的传热学模型、光学模块、生热模块以及流体模型进行耦合，以建...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学孟，吴洲华，
申请(专利权)人：顺德中山大学太阳能研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44