本發(fā)明涉及光伏電站,具體而言,涉及一種新能源電站單機等值建模方法。
背景技術(shù):
1、根據(jù)光伏組件的連接方式,可以分為集中式和分布式兩種拓撲結(jié)構(gòu),不同的拓撲結(jié)構(gòu),對電站的電氣特性和控制策略會產(chǎn)生影響。光伏組件的輸出功率與太陽輻照度密切相關(guān),而輻照度在電站的不同位置可能會有所不同,環(huán)境溫度影響光伏組件的效率和變流器的性能,電站區(qū)域內(nèi)的溫度分布可能不均勻。集中式光伏電站主要建設(shè)在沙漠地帶,沙漠光照充足,干旱少雨,光伏電站的建設(shè)場地幾乎沒有樹木或其他建筑物的遮擋,光伏電站產(chǎn)生的電能傳送至公共電網(wǎng),接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷。
2、在建立單機等值模型的過程中,需建立等效電路模型,通過建立光伏組件和光伏變流器的等效電路模型,將復(fù)雜的物理過程轉(zhuǎn)化為簡化的數(shù)學(xué)模型,然后根據(jù)實際的光伏組件和光伏變流器的特性,確定等效電路模型中的參數(shù),通過與施加電站的運行數(shù)據(jù)進行比較,驗證單機等值模型的準(zhǔn)確性和可靠性。選擇合適的電磁暫態(tài)仿真軟件,將建立的單機等值模型導(dǎo)入仿真平臺,進行參數(shù)設(shè)置。
3、但是,在實際發(fā)電的過程中,存在這樣一個問題:沙漠地區(qū)干旱少雨,灰塵較大,鳥類較多,光伏組件的表面會存有灰塵、泥土或飛禽的排泄物,影響了光伏電站的發(fā)電,還需要人工進行清理,非常不便,因此,減少人工清理光伏組件,保證光伏電站能夠正常運行,是十分必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明提供一種新能源電站單機等值建模方法,光伏電站包括運維中心,運維中心設(shè)有無人機和清潔機器人,建模方法包括:搭建一種光伏電站模型,光伏電站模型為光伏電站的等值模型,并且光伏電站模型具有多個光伏組件;依據(jù)光伏組件的位置,選取原點光伏組件,并建立位置坐標(biāo)系;根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)定無人機的第一巡檢路線,并控制無人機依據(jù)第一巡檢路線運行,控制無人機獲取光伏組件的透光率和光伏組件的照片;并反饋給運維中心;控制運維中心根據(jù)透光率和照片,判斷光伏組件是否存在臟污和對應(yīng)的臟污類型;根據(jù)臟污類型,控制清潔機器人執(zhí)行對應(yīng)的清潔模式;在光伏組件存在臟污的情況下,生成存在臟污的光伏組件的目標(biāo)范圍;根據(jù)目標(biāo)范圍,設(shè)定無人機的第二巡檢路線;并控制無人機依據(jù)第二巡檢路線運行;其中,目標(biāo)范圍為存在臟污的光伏組件的位置坐標(biāo)的集合。
2、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:首先,依據(jù)光伏電站,搭建光伏電站模型,光伏電站模型具有多個光伏組件,選取其中一個光伏組件作為原點光伏組件,根據(jù)原點光伏組件,建立位置坐標(biāo)系,使得每一個光伏組件都有對應(yīng)的坐標(biāo),光伏電站通過無人機進行巡檢,因此,根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)置無人機的第一巡檢路線,無人機依據(jù)第一巡檢路線,執(zhí)行首次巡檢,在執(zhí)行首次巡檢的過程中,無人機獲取光伏組件的透光率和照片,并將照片和透光率反饋給運維中心,運維中心在得到每一個光伏組件的照片和透光率后,逐一進行分析,判斷光伏組件是否存在臟污,和對應(yīng)的臟污類型,根據(jù)光伏組價的臟污類型,判斷清潔機器人所需要執(zhí)行的清潔模式,生成一個目標(biāo)范圍,目標(biāo)范圍包括存在臟污的光伏組件的位置坐標(biāo),根據(jù)目標(biāo)范圍,設(shè)定第二次巡檢路線,在清潔機器人進行清理后,無人機再次進行巡檢,檢驗清潔機器人的清潔效果,從而保證了光伏電站的正常運行。
3、進一步的,根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)定無人機的第一巡檢路線,具體包括:將原點光伏組件作為第一巡檢路線的起點,其中,第一巡檢路線呈“s”型。
4、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)置第一巡檢路線,將原點光伏組件作為第一巡檢路線的起點,第一巡檢路線呈“s”型,進而使得第一巡檢路線能夠覆蓋所有光伏組件,避免出現(xiàn)漏檢的情況,也減少了無人機巡檢的時間。
5、進一步的,無人機設(shè)有檢測裝置和拍攝裝置,控制無人機獲取光伏組件的透光率和光伏組件的照片,具體包括:控制檢測裝置檢測光伏組件的透光率,并控制拍攝裝置拍攝光伏組件的照片。
6、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:無人機設(shè)有檢測裝置和拍攝裝置,檢測裝置能夠?qū)夥M件發(fā)射光線,然后采集光伏組件反射回的光線,從而獲取光伏組件的透光率,并且,加測裝置對光伏組件的不同位置進行檢測,從而判斷光伏組件表面的灰塵是否會影響光伏組件的發(fā)電,拍攝裝置能夠拍攝光伏組件的照片,便于判斷光伏組件的表面是否有飛禽類的排泄物。
7、進一步的,控制檢測裝置檢測光伏組件的透光率,具體包括:控制檢測裝置多次檢測光伏組件的透光率,得出多個透光率;將多個透光率進行比較,得出多個透光率中的最小值;將最小值反饋給運維中心。
8、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:透光率的數(shù)值越小,光伏組件表面的灰塵越多,因此,在檢測裝置得到多個透光率后,將多個透光率中的最小值反饋給運維中心,防止運維中心誤判,運維中心根據(jù)最小值,判斷光伏組件表面的灰塵是否影響光伏組件的發(fā)電。
9、進一步的,根據(jù)透光率和照片,判斷光伏組件的臟污類型,具體包括:根據(jù)照片,判斷光伏組件的表面是否存在異形斑點,并且,判斷最小值是否滿足透光范圍,得出判斷結(jié)果;根據(jù)判斷結(jié)果,判斷光伏組件的臟污類型;其中,透光范圍為光伏組件表面能夠滿足光伏發(fā)電的透光率范圍。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:照片上能夠反饋光伏組件的表面是否具有異形斑點,因此,通過照片能夠直觀的判斷出光伏組件的表面是否有飛禽類的排泄物,并且,判斷最小值是否落入透光范圍,若最小值落入透光范圍,能夠說明,光伏組件表面的灰塵并不會影響光伏組件的發(fā)電,若最小值不滿足透光范圍,能夠說明,光伏組件表面的灰塵會影響光伏組件的發(fā)電,因此,需要及時清潔。
11、進一步的,根據(jù)判斷結(jié)果,判斷光伏組件的臟污類型,具體包括:在光伏組件的表面存在異形斑點,并且最小值滿足透光范圍的情況下,光伏組件為第一臟污類型;在光伏組件的表面存在異形斑點,并且最小值不滿足透光范圍的情況下,光伏組件為第二臟污類型;在光伏組件的表面不存在異形斑點,并且最小值不滿足透光范圍的情況下,光伏組件為第三臟污類型;其中,第一臟污類型為光伏組件的表面具有飛禽類的排泄物或泥土,第二臟污類型為光伏組件的表面具有飛禽類的排泄物和灰塵,第三臟污類型為光伏組件的表面具有灰塵。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:根據(jù)判斷結(jié)果,將臟污進行區(qū)分,在光伏組件的表面不存在異形斑點,并且最小值不滿足透光范圍的情況下,光伏組件為第三臟污類型;其中,第一臟污類型為光伏組件的表面具有飛禽類的排泄物或泥土,第二臟污類型為光伏組件的表面具有飛禽類的排泄物和灰塵,第三臟污類型為光伏組件的表面具有灰塵,臟污類型與清潔機器人的清潔模式相關(guān),因此,對臟污類型進行明確的區(qū)分,便于給清潔機器人選擇清潔模式。
13、進一步的,根據(jù)目標(biāo)范圍,設(shè)定無人機的第二巡檢路線,具體包括:根據(jù)目標(biāo)范圍,選擇目標(biāo)起點kn;根據(jù)目標(biāo)起點kn,獲取目標(biāo)起點kn與目標(biāo)范圍內(nèi)的目標(biāo)位置之間的直線距離;通過直線距離,確定起點位置kn的下一目標(biāo)位置kn+1;其中,n為目標(biāo)位置的順序。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:目標(biāo)范圍是存在臟污的光伏坐標(biāo)的位置坐標(biāo)的集合,在目標(biāo)范圍內(nèi)選擇目標(biāo)起點kn,獲取目標(biāo)范圍內(nèi)的目標(biāo)位置之間的直線距離,通過直線距離,選擇下一目標(biāo)位置kn+1,繼續(xù)以下一目標(biāo)位置為目標(biāo)起點kn,選擇下一目標(biāo)位置kn+1,從而完成第二巡檢路線的設(shè)定,通過這樣的設(shè)定方式,能夠減少無人機的巡檢時間,提高巡檢的效率。
15、進一步的,在通過直線距離,確定起點位置kn的下一目標(biāo)位置kn+1后,建模方法還包括:清除起點位置kn。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:在確定了下一目標(biāo)位置kn+1后,上一起點位置已經(jīng)由無人機進行了巡檢,因此,為了避免出現(xiàn)重復(fù)巡檢的情況,在確定下一目標(biāo)位置后,清除上一個起點位置。
17、采用本發(fā)明的技術(shù)方案后,能夠達到如下技術(shù)效果:
18、(1)依據(jù)光伏電站,搭建光伏電站模型,光伏電站模型具有多個光伏組件,選取其中一個光伏組件作為原點光伏組件,根據(jù)原點光伏組件,建立位置坐標(biāo)系,使得每一個光伏組件都有對應(yīng)的坐標(biāo),光伏電站通過無人機進行巡檢,因此,根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)置無人機的第一巡檢路線,無人機依據(jù)第一巡檢路線,執(zhí)行首次巡檢,在執(zhí)行首次巡檢的過程中,無人機獲取光伏組件的透光率和照片,并將照片和透光率反饋給運維中心,運維中心在得到每一個光伏組件的照片和透光率后,逐一進行分析,判斷光伏組件是否存在臟污,和對應(yīng)的臟污類型,根據(jù)光伏組價的臟污類型,判斷清潔機器人所需要執(zhí)行的清潔模式,生成一個目標(biāo)范圍,目標(biāo)范圍包括存在臟污的光伏組件的位置坐標(biāo),根據(jù)目標(biāo)范圍,設(shè)定第二次巡檢路線,在清潔機器人進行清理后,無人機再次進行巡檢,檢驗清潔機器人的清潔效果,從而保證了光伏電站的正常運行;
19、(2)根據(jù)位置坐標(biāo)系,設(shè)置第一巡檢路線,將原點光伏組件作為第一巡檢路線的起點,第一巡檢路線呈“s”型,進而使得第一巡檢路線能夠覆蓋所有光伏組件,避免出現(xiàn)漏檢的情況,也減少了無人機巡檢的時間;
20、(3)無人機設(shè)有檢測裝置和拍攝裝置,檢測裝置能夠?qū)夥M件發(fā)射光線,然后采集光伏組件反射回的光線,從而獲取光伏組件的透光率,并且,加測裝置對光伏組件的不同位置進行檢測,從而判斷光伏組件表面的灰塵是否會影響光伏組件的發(fā)電,拍攝裝置能夠拍攝光伏組件的照片,便于判斷光伏組件的表面是否有飛禽類的排泄物。