一种微电网光伏阵列健康状态评估方法技术

本发明专利技术提供一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，本方法考虑了光伏电站所处位置的辐照度和扬尘情况来确定光伏电站正常状态时对应日最大输出功率理论值，采用本专利的设计方法可以针对光伏电站所处具体环境设计相匹配的状态评价指标，还通过实时监测光伏电站连续N个晴天的日最大输出功率变化情况评价光伏阵列健康状态，可以及时发现光伏阵列异常状态，迅速消除灰尘堆积、阴影遮挡等因素导致的输出功率下降问题。功率下降问题。功率下降问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网光伏阵列健康状态评估方法


[0001]本专利技术涉及电气装备
，尤其涉及一种微电网光伏阵列健康状态评估方法。

技术介绍

[0002]光伏发电作为一种重要的可再生能源利用形式，近年来发展迅速，在分布式微电网中占据重要地位。光伏阵列作为微电网光伏发电系统的重要组成部分，组件质量及光伏阵列状态直接影响光伏发电系统的发电效率及使用寿命。在光伏阵列的长期运行过程中，会出现老化、积尘、阴影等问题，为保证光伏电站持续高效率发电，需要对光伏阵列进行有效的状态监测与评估，因此需要提出一种微电网光伏阵列健康状态评估方法。

技术实现思路

[0003]鉴以此，本专利技术的目的在于提供一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，以至少解决以上问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1、根据光伏电站所处环境的扬尘情况以及光伏逆变器效率系数K1，结合历史功率数据与现场运维情况，确定光伏阵列健康状态下日最大输出功率损耗系数γ；
[0007]S2、根据光伏阵列刚投运时的输出功率数据，确定在无外界环境影响、处在正常状态运行时的最大输出功率W
z
、健康状态下的功率损耗系数γ，计算光伏阵列健康状态时的日最大输出功率理论值W
max,theority
；
[0008]S3、根据微电网能量管理系统数据收集系统，采集某光伏电站某一阵列连续N个晴天的输出功率数据，绘制功率
‑
时间变化曲线；
[0009]S4、根据光伏阵列连续N个晴天的功率
‑
时间变化曲线，确定该阵列每天的最大输出功率及连续N个晴天的最大输出功率变化曲线；
[0010]S5、根据光伏阵列连续N个晴天的日最大发电功率数据，计算光伏阵列连续N个晴天的日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率标准差σ；
[0011]S6、根据光伏阵列连续N个晴天日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率理论值W
max,theority
，计算两者偏差
△
W
max,av
；
[0012]S7、根据连续N个晴天光伏阵列日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率标准差σ，计算光伏阵列连续N个晴天发电能力离散率；
[0013]S8、根据光伏阵列连续N个晴天发电能力离散率，评估该光伏阵列近N个晴天实时健康状态。
[0014]进一步的，在步骤S1中，根据光伏电站所处环境的扬尘情况以及光伏逆变器效率系数K1，结合历史功率数据与现场运维情况，确定光伏阵列健康状态下日最大输出功率综合损耗系数γ，综合损耗系数计算公式如下：
[0015]γ＝K1×
(1
‑
K2)
[0016]式中，K1为光伏逆变器效率，K2为光伏阵列在健康状态下考虑扬尘、光伏阵列表面积污的对应效率修正系数。
[0017]进一步的，在步骤S2中，根据光伏阵列刚投运时的输出功率数据，确定在无外界环境影响、处在正常状态运行时的最大输出功率W
z
、健康状态下的功率损耗系数γ，计算光伏阵列健康状态时的日最大输出功率理论值W
max,theority
，具体计算公式如下：
[0018]W
max,theority
＝W
Z
×
γ
[0019]式中，W
max,theority
为光伏电站某一阵列在健康状态下的日最大输出功率理论值，其单位为KW；W
z
为不考虑环境影响的光伏阵列正常运行时的最大输出功率，其单位为KW,该参数可根据设备刚投运时的功率数据得到；γ为光伏阵列位于健康状态时的综合效率系数。
[0020]进一步的，在步骤S3中，根据微电网能量管理系统采集某光伏电站连续N个晴天的发电功率数据，绘制功率
‑
时间变化曲线具体为：
[0021]收集微电网能量管理系统中对应光伏电站所有光伏阵列连续N个晴天实时输出功率数据，将连续N个晴天中任意一天记为天数i,i＝1,2,
…
N；设定每天的输出功率提取时段，以d秒为等间隔设定m个提取时刻，每日功率数据取样点为m次，将其中任意一个采样点对应时刻记为采样时刻tn,tn＝1,2,
…
,m，通过微电网能量管理系统对光伏电站进行功率数据提取，以取样点对应时间为横坐标，对应输出功率为纵坐标，绘制连续输出功率
‑
时间变化曲线。
[0022]进一步的，在步骤S4中，根据光伏阵列连续N个晴天的功率
‑
时间变化曲线，确定该阵列每天的最大输出功率及连续N个晴天的最大输出功率变化曲线具体为：
[0023]某日最大输出功率由以下公式确定：
[0024]W
max,i
＝max{W
i,1
,W
i,2
,...W
i,m
}
[0025]式中，W
max,i
为连续N个晴天中第i天的当日最大输出功率，W
i,1
，W
i,2
,
…
W
i,m
为第i个晴天中第1,2,
…
,m个采样点采集的输出功率值。
[0026]进一步的，在步骤S5中，根据光伏阵列连续N个晴天的日最大发电功率数据，计算光伏阵列连续N个晴天的日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率标准差σ具体为：
[0027]通过计算公式
[0028][0029][0030]式中，N为某光伏阵列输出功率监控的晴天数，W
max,i
为连续N个晴天中第i天的当日最大输出功率。
[0031]进一步的，在步骤S6中，根据光伏阵列连续N个晴天日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率理论值W
max,theority
，计算两者偏差
△
W
max,av
，具体为：
[0032]通过计算公式：
[0033]ΔW
max,av
＝|(W
max,av
‑
W
max,theority
)/W
max,theority
/
×
100％
[0034]式中，
△
W
max,av
为光伏阵列连续N个晴天的日最大输出功率平均值与日最大输出功
率理论值的偏差，通过该值表征该光伏阵列连续N天的发电能力，
[0035]设定光伏阵列发电能力偏差预警值，当偏差
△
W
max,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、根据光伏电站所处环境的扬尘情况以及光伏逆变器效率系数K1，结合历史功率数据与现场运维情况，确定光伏阵列健康状态下日最大输出功率损耗系数γ；S2、根据光伏阵列刚投运时的输出功率数据，确定在无外界环境影响、处在正常状态运行时的最大输出功率W
z
、健康状态下的功率损耗系数γ，计算光伏阵列健康状态时的日最大输出功率理论值W
max,theority
；S3、根据微电网能量管理系统数据收集系统，采集某光伏电站某一阵列连续N个晴天的输出功率数据，绘制功率
‑
时间变化曲线；S4、根据光伏阵列连续N个晴天的功率
‑
时间变化曲线，确定该阵列每天的最大输出功率及连续N个晴天的最大输出功率变化曲线；S5、根据光伏阵列连续N个晴天的日最大发电功率数据，计算光伏阵列连续N个晴天的日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率标准差σ；S6、根据光伏阵列连续N个晴天日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率理论值W
max,theority
，计算两者偏差
△
W
max,av
；S7、根据连续N个晴天光伏阵列日最大输出功率平均值W
max,av
、日最大输出功率标准差σ，计算光伏阵列连续N个晴天发电能力离散率；S8、根据光伏阵列连续N个晴天发电能力离散率，评估该光伏阵列近N个晴天实时健康状态。2.根据权利要求1所述的一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，其特征在于，在步骤S1中，根据光伏电站所处环境的扬尘情况以及光伏逆变器效率系数K1，结合历史功率数据与现场运维情况，确定光伏阵列健康状态下日最大输出功率综合损耗系数γ，综合损耗系数计算公式如下：γ＝K1×
(1
‑
K2)式中，K1为光伏逆变器效率，K2为光伏阵列在健康状态下考虑扬尘、光伏阵列表面积污的对应效率修正系数。3.根据权利要求2所述的一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，其特征在于，在步骤S2中，根据光伏阵列刚投运时的输出功率数据，确定在无外界环境影响、处在正常状态运行时的最大输出功率W
z
、健康状态下的功率损耗系数γ，计算光伏阵列健康状态时的日最大输出功率理论值W
max,theority
，具体计算公式如下：W
max,theority
＝W
Z
×
γ式中，W
max,theority
为光伏电站某一阵列在健康状态下的日最大输出功率理论值，其单位为KW；W
z
为不考虑环境影响的光伏阵列正常运行时的最大输出功率，其单位为KW,该参数可根据设备刚投运时的功率数据得到；γ为光伏阵列位于健康状态时的综合效率系数。4.根据权利要求3所述的一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，其特征在于，在步骤S3中，根据微电网能量管理系统采集某光伏电站连续N个晴天的发电功率数据，绘制功率
‑
时间变化曲线具体为：收集微电网能量管理系统中对应光伏电站所有光伏阵列连续N个晴天实时输出功率数据，将连续N个晴天中任意一天记为天数i,i＝1,2,
…
N；设定每天的输出功率提取时段，以d秒为等间隔设定m个提取时刻，每日功率数据取样点为m次，将其中任意一个采样点对应时
刻记为采样时刻tn,tn＝1,2,
…
,m，通过微电网能量管理系统对光伏电站进行功率数据提取，以取样点对应时间为横坐标，对应输出功率为纵坐标，绘制连续输出功率
‑
时间变化曲线。5.根据权利要求4所述的一种微电网光伏阵列健康状态评估方法，其特征在于，在步骤S4中，根据光...

【专利技术属性】
技术研发人员：马立红，禹鹏，符荣，羊冠宝，吴清川，郑宇，尚磊，董旭柱，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：