光伏阵列状态评价方法、系统、设备及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏阵列状态评价方法、系统、设备及计算机可读存储介质，方法为：获取光伏阵列历史运行数据以及历史气象数据；计算修正光伏阵列效率PR

【技术实现步骤摘要】
光伏阵列状态评价方法、系统、设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术属于光伏发电
，具体涉及一种光伏阵列状态评价方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，光伏发电发展迅猛，给光伏电站的运行和规划带来巨大的挑战。作为光伏电站核心关键部件，光伏电站故障主要集中在直流侧，据统计光伏阵列、组件故障占电站故障总数的80％左右。因此，及时、准确地对光伏阵列的状态进行分析和评估，是保障光伏电站的安全、稳定、经济运行的基础，也是光伏电站智能化转型的最为重要的环节。然而，光伏阵列输出具有明显的波动性，海量具有波动性和相似性特征的数据难以直接应用于光伏阵列运行状态的分析，光伏阵列状态特征信息被淹没于运行数据中，状态分析算法难以有效实施，约束了光伏电站智能化运行水平的提高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种光伏阵列状态评价方法，可以用于光伏阵列的性能分析和异常状态识别。
[0004]较为具体地，本专利技术第一方面提供了一种光伏阵列状态评价方法，包括以下步骤：
[0005]步骤S1、获取光伏阵列历史运行数据以及历史气象数据；
[0006]步骤S2、计算并修正光伏阵列效率指标，得到修正效率指标PR
revised
；
[0007]步骤S3、对光伏阵列效率指标的分布进行建模；
[0008]步骤S4、基于概率分布模型划分光伏阵列状态。
[0009]作为第一方面方法的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述步骤S1的具体方法为：采集光伏阵列历史运行数据中的输出功率以及历史气象数据中的辐照度和温度，删除辐照度低于30W/m2时的辐照度数据、所对应的功率、所对应的温度数据。
[0010]作为第一方面方法的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述步骤S2的具体方法为：
[0011]步骤S201、计算同一时刻的光伏阵列实际发电量与理论发电量的比值作为光伏阵列效率指标，计算公式：
[0012]U＝∫Pdt
[0013]U
t
＝P
Installed
·
H
T
[0014][0015]实际发电量U为功率在T时间段的积分；理论发电量U
t
为T时间段内STC条件下的阵列发电量，即光伏阵列装机的标称容量P
Installed
与T时间段内阵列峰值日照时数H
T
的乘积；
[0016]步骤S202、修正光伏阵列效率指标
[0017]考虑到温度对光伏阵列效率的影响，对光伏阵列效率指标进行修正，得到修正效
率指标PR
revised
，计算公式为：
[0018]K＝1+δ[T+(T
N
‑
T
a,N
)(G
T
/G
N
)
‑
T
STC
][0019][0020]其中，K为温度修正系数；T为环境温度；G
T
为光伏电池单位面积所接受的辐照度；G
N
为光伏电池在标称工作温度条件下的辐照度；T
N
为光伏电池的标称工作温度；T
a,N
为光伏电池在标称工作温度条件下的环境温度；T
STC
为标准测试条件下的温度；δ为光伏电池的功率温度系数。
[0021]作为第一方面方法的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述步骤S3中对光伏阵列效率指标的分布进行建模的具体方法为：
[0022][0023]获取设定PR
revised
为x时第i个光伏阵列所对应的统计性建模结果其中π为常数；exp表示以自然常数e为底的指数函数；σ
i
为第i个光伏阵列对应的修正效率指标PR
revised
的标准差；μ
i
为第i个光伏阵列对应的修正效率指标PR
revised
的标准差；当x变化时，光伏阵列所对应的建模结果跟随变化。
[0024]作为第一方面方法的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述步骤S4的具体方法为：
[0025]S401、根据S3得到的建模结果对模型峰值P
i
进行提取，计算公式为：
[0026][0027]获取设定PR
revised
为x时第i个光伏阵列所对应的统计性建模峰值结果P
i
作为光伏阵列状态位置特征；
[0028]S402、确定阈值
[0029][0030][0031]式中，v
i
为第i个峰值P
i
所对应的残差；σ
P
为标准偏差估计；
[0032]S403、阵列状态等级划分
[0033]对阵列状态等级划分，定义四个等级，分别记为优秀、正常、低效、问题阵列；
[0034]其中，|v
i
|>3σ
P
记为优秀阵列，
‑
σ
P
<|v
i
|≤3σ
P
记为正常阵列，
‑
3σ
P
<|v
i
|≤
‑
σ
P
记为低效阵列，|v
i
|≤
‑
3σ
P
记为问题阵列。
[0035]较为具体地，本专利技术第二方面提供了一种光伏阵列状态评价系统，包括
[0036]获取模块，用于获取光伏阵列历史运行数据以及历史气象数据；
[0037]计算模块，用于计算并修正光伏阵列效率PR
revised
；
[0038]建模模块，用于对光伏阵列效率指标的分布进行建模；
[0039]状态等级划分模块，通过基于概率分布模型划分光伏阵列状态。
[0040]作为第二方面产品的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述计算模块包括
[0041]光伏阵列效率指标计算单元，通过对同一时刻的光伏阵列实际发电量与理论发电量的比值来计算光伏阵列效率指标；
[0042]修正单元，通过如下修正公式对光伏阵列效率指标进行修正；
[0043]K＝1+δ[T+(T
N
‑
T
a,N
)(G
T
/G
N
)
‑
T
STC
][0044][0045]作为第二方面产品的进一步优化方案，本专利技术具体限定了所述状态等级划分模块包括
[0046]提取单元，获取设定PR
revised
为x时第i个光伏阵列所对应的统计性建模峰值结果P
i
作为光伏阵列状态位置特征；
[0047]阈值确定单元，通过如下公式获得阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏阵列状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取光伏阵列历史运行数据以及历史气象数据；步骤S2、计算并修正光伏阵列效率指标，得到修正效率指标PR
revised
；步骤S3、对光伏阵列效率指标的分布进行建模；步骤S4、基于概率分布模型划分光伏阵列状态。2.根据权利要求1所述的一种光伏阵列状态评价方法，其特征在于，所述步骤S1的具体方法为：采集光伏阵列历史运行数据中的输出功率以及历史气象数据中的辐照度和温度，删除辐照度低于30W/m2时的辐照度数据、所对应的功率、所对应的温度数据。3.根据权利要求1所述的一种光伏阵列状态评价方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：步骤S201、计算同一时刻的光伏阵列实际发电量与理论发电量的比值作为光伏阵列效率指标，计算公式：U＝∫PdtU
t
＝P
Installed
·
H
T
实际发电量U为功率在T时间段的积分；理论发电量U
t
为T时间段内STC条件下的阵列发电量，即光伏阵列装机的标称容量P
Installed
与T时间段内阵列峰值日照时数H
T
的乘积；步骤S202、修正光伏阵列效率指标考虑到温度对光伏阵列效率的影响，对光伏阵列效率指标进行修正，得到修正效率指标PR
revised
，计算公式为：K＝1+δ[T+(T
N
‑
T
a,N
)(G
T
/G
N
)
‑
T
STC
]其中，K为温度修正系数；T为环境温度；G
T
为光伏电池单位面积所接受的辐照度；G
N
为光伏电池在标称工作温度条件下的辐照度；T
N
为光伏电池的标称工作温度；T
a,N
为光伏电池在标称工作温度条件下的环境温度；T
STC
为标准测试条件下的温度；δ为光伏电池的功率温度系数。4.根据权利要求1所述的一种光伏阵列状态评价方法，其特征在于，所述步骤S3中对光伏阵列效率指标的分布进行建模的具体方法为：获取设定PR
revised
为x时第i个光伏阵列所对应的统计性建模结果其中π为常数；exp表示以自然常数e为底的指数函数；σ
i
为第i个光伏阵列对应的修正效率指标PR
revised
的标准差；μ
i
为第i个光伏阵列对应的修正效率指标PR
revised
的标准差；x代表PR
revised
，当x变化时，光伏阵列所对应的建模结果跟随变化。5.根据权利要求1所述的一种光伏阵列状态评价方法，其特征在于，所述步骤S4的具体方法为：
S401、根据S3得到的建模结果对模型峰值P
i
进行提取，计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：童强，刘宇，李东辉，刘阳，郭映军，张文康，任鑫，王华，武青，朱红路，李佳琦，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司华北电力大学，
类型：发明
国别省市：