为了识别和评价至少一个太阳能电池模块的遮蔽，检测由太阳能电池模块输出的电功率；对于当日的每个太阳位置，定义由太阳能电池模块输出的电功率的期望值；通过匹配于在过去几天期间对于彼此相应的太阳位置检测到的电功率的峰值确定当日电功率的理想功率变化曲线，其相当于一整天在没有投射阴影的障碍物情况下太阳没有被云遮挡；求得由太阳能电池模块在当日输出的电功率与理想功率变化曲线的偏差；以及对于由太阳能电池模块在当日输出的电功率保持在理想功率变化曲线下方的所有太阳位置，确定大于或等于零的遮蔽概率，其大小取决于由太阳能电池模块在太阳位置输出的电功率与期望值相的一致程度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有独立权利要求1的前序部分所述特征的用于识别和评价至少一个太阳能电池模块(Solarmodul)的遮蔽(Verschattung)的方法。本专利技术主要涉及识别太阳能电池模块的遮蔽以及在此尤其将其与太阳能电池模块输出的电功率与其在当日的太阳位置(Sormenstand)时最大可能电功率不同的其他原因区分开。在此，遮蔽理解为由于太阳能电池模块与太阳之间的至少基本上不透光的、尤其是静止的障碍物引起的阴影投射。根据这个定义，云不引起太阳能电池模块的遮蔽。对所识别的遮蔽的可选的、接下来的评价尤其涉及检测其影响，其方式是，例如量化在一年中由于遮蔽而没有实现的能量。在此基础上，随后例如可以关于引起遮蔽的障碍物的消除做出决定。在权利要求书和说明书中，在本专利技术的定义中，概念“太阳能电池模块”表示一个单元，所述单元涉及各个太阳能电池的串联和/或并联，这些太阳能电池的电功率被共同地——也就是说通过共同的线路导出并且这些太阳能电池例如可以被立体地结合在所谓的太阳能板中。这样的太阳能电池模块也可以分布在仅仅通过连接技术结合的多个单独的太阳能板上。同样，如果为此存在单独的连接线路和用于检测各个太阳能电池模块的功率的相应可能性，则太阳能板可以包括多个这样的太阳能电池模块。只要在权利要求书和说明书中在本专利技术的定义中使用概念“太阳位置”，则其应当也包含“日间时间(Tageszeit) ”的含义。换言之，作为太阳位置的量度也可以使用相应那天的时钟时间(mrrzeit)，并且在此可以考虑太阳位置在连续几天的同一时钟时间时的变化，虽然这是不理想的。此外，在权利要求书和随后的说明书中，在本专利技术的定义中，不应如此狭义地理解表述“检测由相应的太阳能电池模块输出的电功率”强制性地必须检测实际的电功率。而是检测(理想地、但并不必须地)与由太阳能电池模块输出的电功率成比例地变化的电参数便足够了。当这样的参数不可以明确地转换为所输出的电功率时，可以在新方法中代替所输出的电功率使用所述参数本身。但是，因为在本专利技术中也对由于太阳能电池模块的遮蔽而可能发生的功率损失感兴趣，所以可以由所使用的参数计算出电功率是有利的。现有技术由DE 201 02 619 Ul公开了一种用于发电设备的指示器，所述指示器实现具有独立权利要求1的前序部分的特征的方法。为此，首先计算由光伏设备提供的功率的日额定曲线，然后连续地通过学习无误的实际状态使所述日额定曲线匹配于特定的光伏设备的实际可能的功率。这种处理方式的前提条件是集成用于检测分别实际存在的辐射强度的附加的光测量单元。根据光伏设备的地点(纬度和经度)以及每天或每月匹配的太阳位置进行第一日额定曲线的计算。以此方式，在光伏设备的太阳能电池模块的最佳定向下由环境决定的限制也进入到有效的日曲线中。如果在学习阶段之后的实际值与经学习的额定曲线偏离超过可调节的程度，则提示使用者。在已知的指示器中光伏设备的太阳能电池模块的遮蔽进入到经学习的额定曲线中，但既没有将其识别为遮蔽也没有在其重要性方面进行评价。由DE 10 2006 008 178 Al公开了一种用于控制具有多个太阳能电池模块的光伏设备的方法。在此，为了持久的功率控制而在太阳能电池模块之间进行比较测量。如果测量值之间出现偏差，则这被视为光伏设备需要检查的指示。在此可以区分，是涉及由环境决定的干扰——如由云、树木或房屋引起的遮蔽效果还是涉及不可逆的机械损坏或电损坏。但是，由DE 102006 008 178 Al无法得出所述区分的细节。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，说明一种具有独立权利要求1的前序部分所述特征的方法， 所述方法能够以高的可靠性识别太阳能电池模块的遮蔽，并且所述方法提供了用于有意义地评价相应遮蔽的作用的基础。解决方案本专利技术的任务通过具有独立权利要求1的特征的方法解决。新方法的优选实施方式在从属权利要求2至15中进行说明。本专利技术的说明从具有以下步骤的方法出发检测由至少一个太阳能电池模块输出的电功率；基于在过去几天期间对于彼此相应的太阳位置检测的电功率确定当日的电功率的理想功率变化曲线；以及求得由所述太阳能电池模块在当日期间输出的电功率与所述理想功率变化曲线的偏差。本专利技术提供一种用于识别和评价至少一个太阳能电池模块的遮蔽的方法，其方式是理想功率变化曲线相当于在一整天在没有投射阴影的障碍物的情况下太阳没有被云遮挡并且被匹配于(anfitten)在过去几天期间对于彼此相应的太阳位置检测到的电功率峰值；对于当日的每个太阳位置，定义由太阳能电池模块输出的电功率的期望值；对于由所述太阳能电池模块在当日期间输出的电功率保持在理想功率变化曲线以下的所有太阳位置，确定一个大于或等于零的遮蔽概率，所述遮蔽概率的高低取决于由太阳能电池模块在所述太阳位置时输出的电功率与期望值的一致程度。在新方法中，基于太阳能电池模块的运行数据识别太阳能电池模块的遮蔽，也就是说，不使用例如附加的辐射传感器或遮蔽传感器。这通过以下方式实现通过根据本专利技术的处理方式有效地将太阳能电池模块的期望功率变化曲线与统计波动分离，这样所述期望功率变化曲线仅仅还包括电功率的系统波动。则所述期望功率变化曲线与针对具体太阳能电池模块求得的理想功率变化曲线的比较允许以高可靠性推断出太阳能电池模块在确定的太阳位置时的遮蔽。具体地，在此针对每个太阳位置的期望值可以被定义为在过去几天期间在相应于所述太阳位置的太阳位置时电功率的峰值，并且遮蔽概率的高低可以在这种情况下随着由太阳能电池模块在相应的太阳位置时输出的电功率与期望值的一致程度的提高而增大。在任何情况下，在新方法中确定理想功率变化曲线。为此，使用一个或多个太阳能电池模块在过去检测的实际功率。通过在此仅仅考虑在相应的太阳位置时的电功率峰值， 自动地仅仅考虑在无云时或者最多在云极少时的电功率。但是，如果在确定的太阳位置时存在遮蔽，则所述峰值也具有遮蔽对太阳能电池模块的电功率的影响。为了抑制所述遮蔽的影响，使理想功率变化曲线的理想曲线匹配于过去几天期间的电功率的峰值，所述理想变化曲线相当于在一整天在没有投射阴影的障碍物的情况下太阳没有被云遮挡。可以使用简单的抛物线作为理想曲线；但是例如也可以由太阳能电池模块的物理学模型可选地在考虑太阳能电池模块的位置和/或定向的情况下生成理想曲线。在此，在本专利技术范畴中在理想功率变化曲线的匹配之前对峰值进行平滑或滤波，其方式是，例如形成在相应的太阳位置时最大的电功率的平均值或者甚至丢弃作为异常值(Ausreiiier)的绝对峰值并且仅考虑位于其下的最大电功率。匹配本身可以通过应用任何一种已知的算法实现。使用如此确定的电功率在一天的理想功率变化曲线来检测由相应的太阳能电池模块在当日期间输出的电功率落后于理想功率变化曲线的太阳位置。只有在那时才存在遮蔽的可能性。为了识别低于理想功率变化曲线的原因，在新方法中附加地定义由太阳能电池模块输出的电功率的期望值。在此，如果仅观测一个太阳能电池模块，则涉及已经提及的在过去几天期间在相应的太阳位置时电功率的峰值。当达到所述峰值——其如已经与电功率的理想功率变化曲线的确定相关地提到地那样可以进行平滑或滤波——但低于理想功率变化曲线时，这意味着在相应的太阳位置时由太阳能电池模块输出的电功率总是落后于本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于识别和评价至少一个太阳能电池模块的遮蔽的方法，所述方法具有以下步骤：检测由所述太阳能电池模块输出的电功率；基于在过去几天期间对于彼此相应的太阳位置检测的电功率确定当日的电功率的理想功率变化曲线；以及求得由所述太阳能电池模块在所述当日期间输出的电功率与所述理想功率变化曲线的偏差；其特征在于，所述理想功率变化曲线相当于在一整天在没有投射阴影的障碍物的情况下太阳没有被云遮挡并且使所述理想功率变化曲线匹配于在所述过去几天期间对于彼此相应的太阳位置检测的电功率的峰值；对于所述当日的每个太阳位置，定义一个由所述太阳能电池模块输出的电功率的期望值；以及对于由所述太阳能电池模块在所述当日期间输出的电功率保持在所述理想功率变化曲线下方的所有太阳位置，确定一个大于或等于零的遮蔽概率，所述遮蔽概率的高低取决于由所述太阳能电池模块在所述太阳位置时输出的电功率与所述期望值的一致程度。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·克莱因，B·马格努森，A·施特鲁施，A·史密斯，W·加焦蒂，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE
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