一种光伏电站的组件评估方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏电站的组件评估方法和系统，该方法包括：确定光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管上的电压值和电流值；计算待评估光伏组串中各个旁路二极管均无电流流过时待评估光伏组串的第一功率，并且，在待评估光伏组串中至少一个旁路二极管有电流流过时，依据待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值，计算待评估光伏组串的第二功率，最后以该第一功率减去该第二功率的差值作为待评估光伏组串的失配损失；从而实现以待评估光伏组串作为节点，能够计算得到待评估光伏组串中光伏组件内部以及光伏组件之间的串联失配损失，使失配损失计算精确到了组件级，提高了光伏电站的评估精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站的组件评估方法和系统
本专利技术属于光伏发电
，更具体的说，尤其涉及一种光伏电站的组件评估方法和系统。
技术介绍
目前，为了解决串联光伏组件电流失配问题，通常为光伏组件中各个光伏子串反并联一个旁路二极管，形成旁路段，便可提供一个能量散逸的低阻抗路径。这样一来，正常情况下旁路二极管反向截止，在部分太阳能电池被阴影或灰尘影响导致光生电流比系统的串联电流小时，旁路二极管支路会正向导通流过剩余电流。另外，每块光伏组件还可以均接入功率优化器，每块光伏组件相对于光伏阵列来说是一个独立的整体，它的输出功率不会受到其他任何组件的影响，一直输出当前环境条件下的最大功率值。当任一光伏组件存在被阴影遮挡时，该被阴影遮挡的光伏组件不再影响其他光伏组件的发电，通过其优化器内部的小型变压器DC-DC控制电路来改变光伏组件的输出电流，以及其他光伏组件的电流进行匹配，计算出实际损失功率；而该方案中实际失配损失都是通过个体功率计算累加，同总体功率计算做比较，两者的差值即为失配损失。这样的计算精度比较低，并且个体功率也是以逆变器或者汇流箱作为节点，只能精确到组串级，无法计算得到组件内部以及组件之间的串联失配损失。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光伏电站的组件评估方法和系统，用于通过旁路二极管上的电压和电流对光伏电站的失配损失进行估算，提高估算精度。本专利技术第一方面公开了一种光伏电站的组件评估方法，包括：确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值；计算所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管均无电流流过时所述待评估光伏组串的第一功率；所述待评估光伏组串中至少一个所述旁路二极管有电流流过时，依据所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管的电压值和电流值，计算所述待评估光伏组串的第二功率；以所述第一功率减去所述第二功率的差值，作为所述待评估光伏组串的失配损失。可选的，所述第一功率为：所述待评估光伏组串中，各个所述旁路二极管对应的光伏子串的光生电流均不小于所述待评估光伏组串的串联电流时，所述待评估光伏组串的功率；所述第二功率为：所述待评估光伏组串中，存在至少一个所述旁路二极管对应的光伏子串的光生电流小于所述待评估光伏组串的串联电流时，所述待评估光伏组串的功率。可选的，计算所述光伏串件中各个所述旁路二极管均无电流流过时所述待评估光伏组串的第一功率所采用的公式为：P＝nU0I；计算所述待评估光伏组串的第二功率所采用的公式为：I＝min(Idi+Ii)，i＝1，2，...，n；其中，P为所述待评估光伏组串的第一功率；P'为所述待评估光伏组串的第二功率；n为所述待评估光伏组串中旁路二极管的个数；U0为所述各个旁路二极管均无电流经过时所述旁路二极管两端的电压值；Ui为至少一个所述旁路二极管有电流经过时，所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管两端的电压值；I为所述待评估光伏组串的电流值；Idi为至少一个所述旁路二极管有电流经过时，所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管的电流值；Ii为与所述第i个旁路二极管并联的各个电池片的电流值；min为取最小值函数。可选的，在所述待评估光伏组串中设置有旁路二极管的电流电压检测设备时，确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值，包括：通过各个旁路二极管的电流电压检测设备，获取各个旁路二极管的电压值和电流值。可选的，在所述待评估光伏组串中未设置有旁路二极管的电流电压检测设备时，确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值，包括：联合公式I＝Ii+Idi以及计算得到各个旁路二极管的电压值和电流值；其中，U为所述待评估光伏组串的电压，所述Ui为第i个旁路二极管的电压值，I为所述待评估光伏组串的电流值，Idi为所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管的电流值，Ii为与所述第i个旁路二极管并联的各个电池片的电流值；ILi、I0i、Rsi、Rshi和Ai均为第i个旁路段中各个电池片的组件参数；q、K和T为环境参数，n为所述待评估光伏组串中旁路二极管的个数。可选的，在确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值之后，还包括：确定所述待评估光伏组串中各个光伏组件的差异；依据各个所述光伏组件的差异，确定各个所述光伏组件的老化程度和/或故障情况。可选的，确定所述待评估光伏组串中各个光伏组件的差异，包括：依据组串级IV扫描过程中各个旁路二极管上的电压值和电流值，得到所述待评估光伏组串中各个旁路段的各个电池片IV曲线；将所述待评估光伏组串中处于同一个光伏组件内的各个所述旁路段的各个电池片IV曲线与预设曲线进行比较，得到对应光伏组件的差异。可选的，将所述待评估光伏组串中处于同一个光伏组件内的各个所述旁路段的各个电池片IV曲线与预设曲线进行比较所采用的公式为：其中，Iu为在电压u下预设曲线的电流值；I'u为在电压u下所述各个电池片IV曲线的电流值；M为预设电压值。可选的，所述预设曲线为标称电池片IV曲线或初次IV扫描的曲线。可选的，确定所述待评估光伏组串中各个光伏组件的差异，包括：通过预设参数算法，得到各个所述光伏组件的参数；将各个所述光伏组件的参数分别与所述预设参数进行比较，得到各个所述光伏组件的差异。可选的，所述预设算法为自适应混沌粒子群算法；所述光伏组件的参数为：光伏组件内部参数或工程模型参数。可选的，确定所述待评估光伏组串中各个光伏组件的差异，包括：根据各个工作时间的所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管的电压值/电流值与对应预设标准值的差值，确定所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管所对应旁路段的差异；将所述待评估光伏组串中处于同一光伏组件内的各个所述旁路段的差异的和值，作为对应光伏组件的差异。可选的，若采用电流值作为计算参数，则确定所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管所对应旁路段的差异所采用的公式为：其中，为所述待评估光伏组串中第i个旁路段的差异，It为t时刻的预设标准电流值，为t时刻的第i个旁路段的电流值，T为预设时间；若采用电压值作为计算参数，则确定所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管所对应旁路段的差异所采用的公式为：其中，为所述待评估光伏组串中第i个旁路段的差异，Ut为t时刻的预设标准电压值，为t时刻的第i个旁路段的电压值，T为预设时间。本专利技术第二方面公开了一种光伏电站的组件评估系统，包括控制器，所述控制器用于执行上述任一所述的光伏电站的组件评估方法。可选的，还包括：设置于各光伏组件接线盒内部、实现对应旁路二极管电流电压检测的多个电流电压检测设备。从上述技术方案可知，本专利技术提供的一种光伏电站的组件评估方法，包括：确定光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管上的电压值和电流值；计算待评估光伏组串中各个旁路二极管均无电流流过时待评估光伏组串的第一功率，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电站的组件评估方法，其特征在于，包括：/n确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值；/n计算所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管均无电流流过时所述待评估光伏组串的第一功率；/n所述待评估光伏组串中至少一个所述旁路二极管有电流流过时，依据所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管的电压值和电流值，计算所述待评估光伏组串的第二功率；/n以所述第一功率减去所述第二功率的差值，作为所述待评估光伏组串的失配损失。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站的组件评估方法，其特征在于，包括：
确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值；
计算所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管均无电流流过时所述待评估光伏组串的第一功率；
所述待评估光伏组串中至少一个所述旁路二极管有电流流过时，依据所述待评估光伏组串中各个所述旁路二极管的电压值和电流值，计算所述待评估光伏组串的第二功率；
以所述第一功率减去所述第二功率的差值，作为所述待评估光伏组串的失配损失。


2.根据权利要求1所述的的光伏电站的组件评估方法，其特征在于，所述第一功率为：所述待评估光伏组串中，各个所述旁路二极管对应的光伏子串的光生电流均不小于所述待评估光伏组串的串联电流时，所述待评估光伏组串的功率；
所述第二功率为：所述待评估光伏组串中，存在至少一个所述旁路二极管对应的光伏子串的光生电流小于所述待评估光伏组串的串联电流时，所述待评估光伏组串的功率。


3.根据权利要求2所述的的光伏电站的组件评估方法，其特征在于，计算所述光伏串件中各个所述旁路二极管均无电流流过时所述待评估光伏组串的第一功率所采用的公式为：P＝nU0I；
计算所述待评估光伏组串的第二功率所采用的公式为：



I＝min(Idi+Ii)，i＝1，2，...，n；
其中，P为所述待评估光伏组串的第一功率；P'为所述待评估光伏组串的第二功率；n为所述待评估光伏组串中旁路二极管的个数；U0为所述各个旁路二极管均无电流经过时所述旁路二极管两端的电压值；Ui为至少一个所述旁路二极管有电流经过时，所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管两端的电压值；I为所述待评估光伏组串的电流值；Idi为至少一个所述旁路二极管有电流经过时，所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管的电流值；Ii为与所述第i个旁路二极管并联的各个电池片的电流值；min为取最小值函数。


4.根据权利要求1所述的光伏电站的组件评估方法，其特征在于，在所述待评估光伏组串中设置有所述旁路二极管的电流电压检测设备时，确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值，包括：
通过各个所述旁路二极管的电流电压检测设备，获取各个所述旁路二极管的电压值和电流值。


5.根据权利要求1所述的光伏电站的组件评估方法，其特征在于，在所述待评估光伏组串中未设置有旁路二极管的电流电压检测设备时，确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管的电压值和电流值，包括：
联合公式I＝Ii+Idi以及计算得到各个旁路二极管的电压值和电流值；
其中，U为所述待评估光伏组串的电压，所述Ui为第i个旁路二极管的电压值，I为所述待评估光伏组串的电流值，Idi为所述待评估光伏组串中第i个旁路二极管的电流值，Ii为与所述第i个旁路二极管并联的各个电池片的电流值；ILi、I0i、Rsi、Rshi和Ai均为第i个旁路段中各个电池片的组件参数，q、K和T为环境参数，n为所述待评估光伏组串中旁路二极管的个数。


6.根据权利要求1-5任一所述的光伏电站的组件评估方法，其特征在于，在确定所述光伏电站的待评估光伏组串中各个旁路二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏驰，翁捷，巨佳磊，陈相霖，赵天，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34