用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及光伏電站，具體是指一種用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏電站由關(guān)口表、升壓變、逆變器、匯流箱、組串以及光伏電池組件等設(shè)備組成，其中光伏電池組件由若干個(gè)單體太陽(yáng)能電池封裝而成，是組成光伏電站的最小單位。光伏電池組件作為太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分，擔(dān)負(fù)著將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的作用。
[0003]當(dāng)光伏電站中的組件出先老化等問(wèn)題時(shí)，站內(nèi)監(jiān)控?zé)o法對(duì)組件的衰減情況進(jìn)行監(jiān)視和分析，造成組件的轉(zhuǎn)化率降低、輸出功率減少，如果不對(duì)問(wèn)題組件進(jìn)行及時(shí)的處理，會(huì)直接造成光伏電站的發(fā)電量降低、致使業(yè)主投資回本周期延長(zhǎng)。
[0004]然而，組件的運(yùn)行情況受天氣的影響較大，包括光照強(qiáng)度、云層遮擋等因素都會(huì)對(duì)組件的運(yùn)行情況造成較大的波動(dòng)；同時(shí)，站內(nèi)檢修或設(shè)備故障也會(huì)對(duì)光伏組件的工作狀況產(chǎn)生影響。因此，如何將這些天氣因素、人工因素及設(shè)備故障因素排除，進(jìn)而對(duì)光伏組件的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控及分析，是光伏電站中面臨的一大難題。
[0005]目前市面上大多數(shù)光伏電站的監(jiān)控只能精確到匯流箱下的組串上，而無(wú)法對(duì)組件的使用情況進(jìn)行監(jiān)控和分析。雖然一些智能光伏組件可以對(duì)單個(gè)組件進(jìn)行監(jiān)控，但是其成本太高，對(duì)于國(guó)內(nèi)大部分光伏電站無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠提煉出晴天優(yōu)良數(shù)據(jù)、在符合晴天優(yōu)良數(shù)據(jù)的電站運(yùn)行日內(nèi)、可以排除影響組件運(yùn)行的干擾因素的用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)及方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)及方法具有如下構(gòu)成:
[0008]該用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng)包括:
[0009]環(huán)境采集器，用以周期性地采集光伏電站處的輻照度信息；
[0010]通信服務(wù)器，用以將所述的環(huán)境采集器采集的輻照度信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器;
[0011]數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，用以分析所述的輻照度信息以判斷所述的光伏電站運(yùn)行的天氣情況；
[0012]顯示終端，用以顯示所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的分析結(jié)果。
[0013]進(jìn)一步地，所述的系統(tǒng)還包括:
[0014]發(fā)電功率采集器，用以周期性地采集光伏電站的發(fā)電功率信息。
[0015]更進(jìn)一步地，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器包括:
[0016]晴天判斷模塊，用以根據(jù)所述的輻照度信息判斷所述的光伏電站運(yùn)行的天氣情況；
[0017]檢修判斷模塊，用以根據(jù)所述的輻照度信息以及所述的發(fā)電功率信息判斷所述的光伏電站是否存在檢修情況或設(shè)備故障情況。
[0018]再進(jìn)一步地，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還包括:
[0019]衰減判斷模塊，用以根據(jù)以下公式計(jì)算所述的光伏電站的組件運(yùn)行指標(biāo)a，并根據(jù)所述的組件運(yùn)行指標(biāo)判斷所述的光伏電站內(nèi)組件的衰減情況:
[0020]a = (w/c/f) X 1000 X 100 %
[0021]其中，a為所述的組件運(yùn)行指標(biāo)，w為所述的發(fā)電功率采集器采集的發(fā)電功率信息，c為所述的光伏電站的裝機(jī)容量，f為所述的環(huán)境采集器采集的輻照度信息。
[0022]本發(fā)明還涉及一種光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟:
[0023](I)所述的環(huán)境采集器周期性地采集所述的光伏電站處的輻照度信息；
[0024](2)所述的通信服務(wù)器將所述的輻照度信息發(fā)送至所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0025](3)所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器分析所述的輻照度信息，并將分析結(jié)果發(fā)送至所述的顯示終端；
[0026](4)所述的顯示終端顯示所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的分析結(jié)果。
[0027]進(jìn)一步地，所述的步驟(3)具體為:
[0028](3.a.1)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取所述的光伏電站一天中的最大輻照度信息；
[0029](3.a.2)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器判斷在所述的最大輻照度信息前后△ t時(shí)刻是否存在大于或等于所述的最大輻照度信息的時(shí)刻；
[0030](3.a.3)如果在所述的最大福照度信息前后A t時(shí)刻存在大于或等于所述的最大輻照度信息的時(shí)刻，則向所述的顯示終端輸出所述的光伏電站工作于非晴天的結(jié)果；然后繼續(xù)步驟(3.a.5)；
[0031](3.a.4)如果在所述的最大輻照度信息前后△ t時(shí)刻不存在大于或等于所述的最大輻照度信息的時(shí)刻，則向所述的顯示終端輸出所述的光伏電站工作于晴天的結(jié)果；然后繼續(xù)步驟(3.a.5)；
[0032](3.a.5)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器繪制該天的輻照度信息曲線，并發(fā)送至所述的顯示終端，所述的輻照度信息曲線的橫坐標(biāo)為時(shí)間點(diǎn)，縱坐標(biāo)為輻照度信息。
[0033]更進(jìn)一步地，所述的系統(tǒng)還包括發(fā)電功率采集器，所述的步驟(I)中還包括以下步驟:
[0034]所述的發(fā)電功率采集器周期性地采集光伏電站的發(fā)電功率信息。
[0035]再進(jìn)一步地，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器包括檢修判斷模塊，用以根據(jù)所述的輻照度信息以及所述的發(fā)電功率信息判斷所述的光伏電站是否存在檢修情況或設(shè)備故障情況；所述的步驟(3.a.5)之后還包括以下步驟:
[0036](3.b.1)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器判斷所述的發(fā)電功率信息是否隨著時(shí)間變化與所述的輻照度信息的變化趨勢(shì)一致；
[0037](3.b.2)如果所述的發(fā)電功率信息隨著時(shí)間變化與所述的輻照度信息的變化趨勢(shì)一致，則所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器向所述的顯示終端發(fā)送所述的光伏電站不存在檢修情況且不存在設(shè)備故障的情況，然后繼續(xù)步驟(3.b.5);
[0038](3.b.3)如果所述的發(fā)電功率信息隨著時(shí)間變化與所述的輻照度信息的變化趨勢(shì)不一致，則所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器向所述的顯示終端發(fā)送所述的光伏電站存在檢修情況或設(shè)備故障的情況，然后繼續(xù)步驟(3.b.5);
[0039](3.b.5)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器在所述的輻照度信息曲線中繪制發(fā)電功率信息柱狀圖，所述的柱狀圖的橫坐標(biāo)為時(shí)間點(diǎn)，縱坐標(biāo)為發(fā)電功率信息。
[0040]再進(jìn)一步地，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還包括:衰減判斷模塊，所述的步驟(3.b.5)之后還包括以下步驟:
[0041](3.c.1)所述的衰減判斷模塊根據(jù)以下公式計(jì)算所述的光伏電站的組件運(yùn)行指標(biāo)a ；
[0042]a = (w/c/f) X 1000 X 100 %
[0043]其中，a為所述的組件運(yùn)行指標(biāo)，w為所述的發(fā)電功率采集器采集的發(fā)電功率信息，c為所述的光伏電站的裝機(jī)容量，f為所述的環(huán)境采集器采集的輻照度信息；
[0044](3.c.2)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)所述的運(yùn)行指標(biāo)判斷所述的光伏電站內(nèi)組件的衰減情況，并將該衰減情況發(fā)送至所述的顯示終端。
[0045]再進(jìn)一步地，所述的步驟(3.c.2)之后還包括以下步驟:
[0046](3.c.3)所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器判斷所述的運(yùn)行指標(biāo)是否達(dá)到門限值；
[0047](3.c.4)如果所述的運(yùn)行指標(biāo)達(dá)到門限值，則所述的顯示終端提示用戶需要對(duì)所述的光伏電站內(nèi)組件進(jìn)行維修或更換；
[0048](3.c.5)如果所述的運(yùn)行指標(biāo)未達(dá)到門限值，則繼續(xù)步驟(3.c.3)。
[0049]采用了該發(fā)明中的用于光伏電站內(nèi)組件運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)及方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0050](I)排除掉天氣情況對(duì)組件發(fā)電趨勢(shì)的影響；
[0051](2)排除掉由于人工檢修或者設(shè)備故障，對(duì)組件發(fā)電趨勢(shì)的影響；
[0052](3)通過(guò)提出的組件運(yùn)行指標(biāo)，將組件的運(yùn)行狀況量化為具體數(shù)值，以便對(duì)組件的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和分析；
[0053](4)不需要額外的硬件開銷，如智能組件等，節(jié)省了電站建設(shè)及運(yùn)維成本。
【附圖說(shuō)明】
[0054]圖1為本發(fā)明的