本发明专利技术提供的一种光伏组串健康度评估方法及系统，包括以下步骤：步骤1.获取光伏电站的运行数据，所述运行数据包括周期T内各组串故障次数、各组串电流数据、各组串际发电量、各组串分钟级实时辐照量；步骤2，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数、各组串电流离散系数、各组串故障系数；步骤3，根据步骤2得到的结果计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积；步骤4，计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积的体积比；步骤5，根据得到的体积比对光伏组串健康度进行评估；本发明专利技术能够更加客观、准确的对光伏组串的健康度进行评估，且提高了光伏电站人员的工作效率。电站人员的工作效率。电站人员的工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种光伏组串健康度评估方法及系统
[0001]本专利技术属于光伏发电领域，具体涉及一种光伏组串健康度评估方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来我国光伏电站数量及规模不断攀升，光伏发电技术发展日新月异，光伏领域的新技术、新方法也不断涌现。但是随着光伏组串运行时间的增长，组串的故障率也逐渐升高，因此造成的发电量损失和维护费用使用也逐年增加。为了有效指导光伏电站运维工作，综合评价组串的状态，行业内提出了电站及组串健康状态的概念。
[0003]光伏组件在户外安装后，其电气特性会随着使用时长的增加而下降，晶体硅太阳电池的功率平均每年下降0.5％左右。其原因主要由光伏组件发生黄变、腐蚀、隐裂、线缆破损、焊点老化、旁路二极管失效等现象，引起组串的健康状态下降。这种现象虽然暂时不会对系统造成危害，但却可能是组件发生严重故障的早期征兆，从而降低光伏电站的运行寿命与经济效益。因此，对光伏组串进行检测，是排查故障、维护系统正常工作的重要手段。
[0004]目前，国内外已经应用了一些关于组件的检测及其评估方法，主要可分为基于现场在线监测与基于光伏输出特性的时域检测两大类。现场监测主要利用红外热成像与电致发光技术，主要利用无人机在阵列上方拍摄热红外图像，再使用图像处理算法识别阵列中的过热点，从而诊断阵列健康状态；使用工业级摄像机对光伏组件进行电致发光观测，可以精确的定位组件内的隐裂与破损。此类评估分析模式、使用的分析数据类别、分析方法单一，不能全面有效地对光伏组件的健康状况进行评估，容易造成组串的故障停机，进而带来直接及其间接经济损失。
[0005]此外，行业内也有基于光伏输出特性的时域检测，通过IV曲线评估组件健康度的方法，但该方法忽略了组件受温度、环境湿度等参量对组件健康度的综合影响。
[0006](1)考虑因素单一，量化程度不高。仅从组串状态、发电效率数据或IV曲线等单一参量评估组件的健康度，忽略掉了各因素对组串健康度的综合影响，也未考虑不同组串间的差异，造成评估效果一般，且缺少的可行的量化评估指标。
[0007](2)评估方法准确性不高，目前对光伏组串进行健康度评估时，因考虑的因素单一，造成评估准确性不高。
[0008](3)缺乏必要综合多因素的健康度评估指标，不能进行量化评估。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的在于提供一种光伏组串健康度评估方法及系统，解决了现有技术中存在的上述不足。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0011]本专利技术提供的一种光伏组串健康度评估方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1.获取光伏电站的运行数据，所述运行数据包括周期T内各组串故障次数、各组串电流数据、各组串际发电量、各组串分钟级实时辐照量；
[0013]步骤2，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数、各组串电流离散系数、各组串故障系数；
[0014]步骤3，根据步骤2得到的结果计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积；
[0015]步骤4，计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积的体积比；
[0016]步骤5，根据得到的体积比对光伏组串健康度进行评估。
[0017]优选地，步骤2中，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数，具体方法是：
[0018]首先，计算周期T内各组串的理论发电量；
[0019]其次，计算周期T内各组串的损失电量；
[0020]最后，利用下式计算周期T内各组串的发电量系数：
[0021][0022]其中，为第i个组串周期T内发电量系数；Q
L
‑
T
‑
i
为第i个组串周期T内损失电量；E
P
‑
i
为第i个组串周期T内理论发电量。
[0023]优选地，步骤2中，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串电流离散系数，具体方法是：
[0024]首先，计算周期T内第j台汇流箱各组串电流的平均值；
[0025]其次，计算周期T内第j台汇流箱中组串电流标准差值；
[0026]最后，利用下式计算周期T内第j台汇流箱组串电流离散系数：
[0027][0028]其中，c
i
为周期T内第j台汇流箱组串电流离散系数；μ周期T内各组串电流的平均值；σ为周期T内第j台汇流箱中组串电流标准差值。
[0029]优选地，步骤2中，通过下式，结合步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串故障系数：
[0030][0031]其中，λ
i
为第i个组串周期T内故障系数；n
F
‑
i
为第i个组串周期T内故障次数；N为风电场组串数量。
[0032]优选地，步骤3中，根据步骤2得到的结果计算各组串三维立体健康空间模型体积，具体方法是：
[0033]首先，构建空间直角坐标系；
[0034]其次，在空间直角坐标系上，结合步骤2中得到的各组串发电量系数、各组串电流离散系数和各组串故障系数，构建得到三维立体健康空间模型；
[0035]最后，计算周期T内各组串的三维立体健康空间模型体积。
[0036]优选地，计算周期T内各组串理论三维立体健康空间模型体积的具体方法是：
[0037]设定各组串发电量系数、各组串电流离散系数和各组串故障系数均为1，且利用三
维立体健康空间模型体积计算公式计算得到各组串理论三维立体健康空间模型体积。
[0038]优选地，步骤5中，根据得到的体积比对光伏组串健康度进行评估，具体方法是：
[0039]当风电组串的健康指数∈
i
大于或等于目标值时，表示该组串健康状况为合格；
[0040]当风电组串的健康指数∈
i
小于目标值时，表示该组串健康状况为不合格。
[0041]一种光伏组串健康度评估系统，该系统能够运行所述的方法，包括：
[0042]数据采集单元，用于获取光伏电站的运行数据，所述运行数据包括周期T内各组串故障次数、各组串电流数据、各组串际发电量、各组串分钟级实时辐照量；
[0043]系数计算单元，用于根据得到的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数、各组串电流离散系数、各组串故障系数；
[0044]体积计算单元，用于根据得到的结果计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积；
[0045]体积比计算单元，用于计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积的体积比；
[0046]评估单元，用于根据得到的体积比对光伏组串健康度进行评估。
[0047]一种光伏组串健康度评估设备，包括处理器，以及存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述方法。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏组串健康度评估方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取光伏电站的运行数据；步骤2，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数、各组串电流离散系数、各组串故障系数；步骤3，根据步骤2得到的结果计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积；步骤4，计算周期T内各组串维立体健康空间模型体积及理论三维立体健康空间模型体积的体积比；步骤5，根据得到的体积比对光伏组串健康度进行评估。2.根据权利要求1所述的一种光伏组串健康度评估方法，其特征在于，步骤2中，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串发电量系数，具体方法是：首先，计算周期T内各组串的理论发电量；其次，计算周期T内各组串的损失电量；最后，利用下式计算周期T内各组串的发电量系数：其中，为第i个组串周期T内发电量系数；Q
L
‑
T
‑
i
为第i个组串周期T内损失电量；E
P
‑
i
为第i个组串周期T内理论发电量。3.根据权利要求1所述的一种光伏组串健康度评估方法，其特征在于，步骤2中，根据步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串电流离散系数，具体方法是：首先，计算周期T内第j台汇流箱各组串电流的平均值；其次，计算周期T内第j台汇流箱中组串电流标准差值；最后，利用下式计算周期T内第j台汇流箱组串电流离散系数：其中，c
i
为周期T内第j台汇流箱组串电流离散系数；μ周期T内各组串电流的平均值；σ为周期T内第j台汇流箱中组串电流标准差值。4.根据权利要求1所述的一种光伏组串健康度评估方法，其特征在于，步骤2中，通过下式，结合步骤1的运行数据分别计算周期T内各组串故障系数：其中，λ
i
为第i个组串周期T内故障系数；n
F
‑
i
为第i个组串周期T内故障次数；N为风电场组串数量。5.根据权利要求1所述的一种光伏组串健康度评估方法，其特征在于，步骤3中，根据步骤2得到的结果计算各组串三维立体健康空间模型体积，具体方法是：首先，构建...
【专利技术属性】
技术研发人员：李东辉，孔繁新，李如东，石海瑞，孙伟，曹云栋，李霖，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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