CN103063966A - 一种光伏发电测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光伏发电测试系统，包括多个光伏组件，以太阳上升至降落为一个自然周期，测试日辐照强度，且根据预设的时间间隔开始计时，获取每个时间点所对应的辐照，将每个时间点所对应的所述辐照积分获得当天的总辐照值；将所述总辐照值转换成25℃、辐照为1KWH/M2时的效率n以及功率p；每间隔10日比较前一次与后一次的总辐照值，并根据每一次的效率绘制相应的效率衰减趋势图表；根据效率衰减趋势图表分析光伏组件效率的衰减趋势；并根据衰减趋势获得光伏组件衰减对光伏发电系统的发电量的影响。本发明可准确的获得光伏组件及光伏发电系统的发电量衰减趋势。

Description

一种光伏发电测试系统
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，特别是指一种光伏发电测试系统。
背景技术
光伏发电作为一种新型能源，由于其绿色环保以及可再生而越来越受到欢迎，但是同时也由于建造光伏发电系统所需要的成本高，而实际发电量不高而难以大范围的推广。因此国家对于建设光伏发电系统需要考察其一年的发电水平，从而保证其投入产出能成正比。而根据太阳光的自然规律，其日照强度随着一天时间的变化而呈现先低后高再低的抛物线变化；且还将随天气以及季节的影响。因此如何在这些自然现象存在的条件下得知光伏组件及光伏发电系统的发电效率、以及未来的发电能力，成为考察是否要建立此光伏发电系统的基本标准。
发明内容
本发明提出一种光伏发电测试系统，可通过实际工作状态，准确的获得光伏组件的发电量及衰减趋势，进而获得光伏发电系统的发电量衰减趋势。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种光伏发电测试系统，包括一个或多个光伏组件，包括：
以太阳上升至降落为一个自然周期，测试日辐照强度，且根据预设的时间间隔开始计时，获取每个时间点所对应的辐照，将每个时间点所对应的所述辐照积分获得当天的总辐照值；将所述总辐照值转换成25℃、辐照为1KWH/M2时的效率n以及功率p；
每间隔10日比较前一次与后一次的总辐照值，并根据每一次的效率绘制相应的效率衰减趋势图表；
根据效率衰减趋势图表分析光伏组件效率的衰减趋势；并根据衰减趋势获得光伏组件衰减对光伏发电系统的发电量的影响。
优选的，在测试日辐照强度步骤时，还设有测试多个不同时间点光伏组件的发电功率、累计发电量以及温度等环境参数。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，并绘制相应的组件发电功率图表以及组件温度图表。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏组件在预定间隔周期的功率衰减。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏发电系统在预定间隔周期的功率衰减。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，并绘制相应的组件发电功率图表以及组件温度图表。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏组件在预定辐照总量周期的功率衰减。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏发电系统在预定辐照总量周期的功率衰减。
本发明光伏发电测试系统，通过检测光伏发电组件的日辐照强度、光伏组件温度以及光伏组件的发电功率，从而获取其发电效率的衰减趋势，从而可以获得光伏发电系统的发电情况，作为评估是否建立光伏发电系统的评判标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明光伏发电系统的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种光伏发电系统，包括多个光伏组件，光伏组件由不同规格的太阳能电池组合在一起构成，又可称之为太阳电池组件，由太阳电池片或由激光机切割开的不同规格的太阳电池组合在一起构成，由于单片太阳电池片的电流和电压都很小，因此需把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管(防止电流回输)然后输出；并且把他们封装在一个不锈钢金属体壳上，安装好上面的玻璃、充入氮气、密封。
步骤1：以太阳上升至降落为一个自然周期，测试日辐照强度，且根据预设的时间间隔开始计时，获取每个时间点所对应的辐照，将每个时间点所对应的所述辐照积分获得当天的总辐照值；将所述总辐照值转换成25℃、辐照为1KWH/M2时的效率n以及功率p；
步骤2：每间隔10日比较前一次与后一次的总辐照值，并根据每一次的效率绘制相应的效率衰减趋势图表；
步骤3：根据效率衰减趋势图表分析光伏组件效率的衰减趋势；并根据衰减趋势获得光伏组件衰减对光伏发电系统的发电量的影响。
优选的，步骤1中，以太阳上升至降落为一个自然周期，为了便于检测通常将根据季节设定固定的时间开始点，例如在夏季时节，可以将时间的起始点设为6:00开始，19:30结束；而冬季时节，则可以将时间的起始点设为从7:00开始，18:00结束；并且时间的设定还根据地区的差异将有不同；看当地的日照的时长；其中预设的时间间隔可以为1s或者2s或者10ms等等根据需求而定；而最佳的时间间隔可以选定间隔1秒钟，例如6:00开始，6:01，6:02，6:03。。。。。。一直到最后的结束时间，不断的测定每个时间点所对应的辐照；然后再将所获取的所有值进行累加积分，获得当天的总辐照值，然后将总辐照值再转换成25℃、辐照为1KWH/M2时的效率n以及功率p；其中25℃为一个标准测试条件，光伏组件的标准测试条件(STC)包括：光强：1000W/M2、频谱：1.5A、组件温度：25℃；光伏组件的组件效率计算方法如下：组件STC状态下的标称功率/(组件面积*1000)。以标称功率为180Wp，组件外形尺寸为1580×808×50mm(长×宽×厚度)，72块125×125mm的电池片串联封装成的组件为例，组件效率为：
180/(1.58×0.808×1000)＝0.1410＝14.10％。即组件效率＝(组件标称功率/(组件的面积＊1000W/m2))＊100％；
组件有个负的温度系数。如某光伏组件的温度每升高1度，功率下降0.43％
如：光伏组件尺寸为990*1650，功率为240W；光伏组件25℃、辐照为1KWH/M2时的功率为240W；效率n＝240/(0.99*1.65*1000)＝14％；若温度变为0度，功率＝240+240*(25-0)*0.43％＝264W；若温度变为50度，功率＝240+240*(25-50)*0.43％＝216W；因此反过来就可以把不同温度不同辐照折合到25度，辐照为1KWH/M2时的功率。
优选的，步骤2中，每间隔10日比较前一次与后一次的总辐照值，并根据每一次的效率绘制相应的效率衰减趋势图表；为比较衰减，可以把第一天的数据当初始，比如10天后，或一月后测试新的数据，再做比较，就可以看出10天后或者30天后的衰减情况；，其比较的为第十日与距此第十日前10天的数值；
由于天气不断变化每天辐照总量不同，因此每累加辐照增加至100KWH/M2后，测试一组完整数据后，计算折合到25摄氏度辐照为1KWH/M2时组件的效率n及功率P；设定100KWH/M2这个值可以较好的比较组件特性在受到相同的辐照总量后的变化，
绘制n*100KWH/M2、功率(效率)曲线，分析光伏组件受总辐射衰减趋势；这个n是表示天数，100KWH/M2是30天或者更长时间的累加辐照，在太阳光线好的地方可能是20天。
优选的，步骤3中，根据效率衰减趋势图表分析光伏组件效率的衰减趋势，组件衰减是逐步减少的，获得了衰减曲线或趋势，就可预测光伏电站未来衰减趋势，根据衰减趋势获得光伏组件衰减对光伏发电系统的发电量的影响；衰减后组件的功率将减少，从而可以用来判断光伏发电系统未来能发多少电。其衰减的比例可以预测未来的发电量的减缓比例。从而可以用以评估建立才光伏发电系统是符合国家的要求，是否符合电站发电量的要求等等。
优选的，在测试日辐照强度步骤时，还设有测试多个不同时间点光伏组件的发电功率以及温度。为了所测试数据的准确性，再获得一天一组完整的日辐照强度做折算后，还可取一些典型的温度值的来折合到STC标准条件，例如：从每天的测试数据中抽取，不同温度20℃，25℃，30-90℃，辐照200，250，300，350-1000时的实际功率，计算此不同温度不同辐照条件下的实际效率，并记录时间，然后同样的折合到25℃辐照为1KWH/M2时组件的效率n及功率P。
优选的，在执行第二步骤时，还设有：每间隔10日比较前一次与后一次的发电功率以及温度，并绘制相应的组件发电功率图表以及组件温度图表。这个图表是通过时间来比较，而上述步骤中的则是是按辐照量；因此可以通过不同的方面来进行全面的分析。
本发明可以通过测试环境温度，测试组件温度，测试辐照强度等生成对应的曲线，测试光伏组件实际发电功率，并生成曲线，累计光伏组件的发电量，按照理论计算，并比较总辐照值与当天总发电量的关系，比较各种不同气象条件下总辐照值与总发电量的关系，比较不同季节总辐照与总发电量的关系，从而可以获取准确的光伏发电系统的发电量的衰减趋势，从而可以确认建设的光伏发电系统是否符合国家标准，且进一步可以分析效率降低的原因，并寻找解决办法，进一步加大光伏发电系统的发电量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光伏发电测试系统，包括一个或多个光伏组件，其特征在于：
以太阳上升至降落为一个自然周期，测试日辐照强度，且根据预设的时间间隔开始计时，获取每个时间点所对应的辐照，将每个时间点所对应的所述辐照积分获得当天的总辐照值；将所述总辐照值转换成25℃、辐照为1KWH/M2时的效率n以及功率p；
每间隔10日比较前一次与后一次的总辐照值，并根据每一次的效率绘制相应的效率衰减趋势图表；
根据效率衰减趋势图表分析光伏组件效率的衰减趋势；并根据衰减趋势获得光伏组件衰减对光伏发电系统的发电量的影响。
2.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在测试日辐照强度步骤时，还设有测试多个不同时间点光伏组件的发电功率、累计发电量以及温度。
3.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，并绘制相应的组件发电功率图表以及组件温度图表。
4.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏组件在预定间隔周期的功率衰减。
5.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏发电系统在预定间隔周期的功率衰减。
6.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，并绘制相应的组件发电功率图表以及组件温度图表。
7.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏组件在预定辐照总量周期的功率衰减。
8.如权利要求1所述的一种光伏发电测试系统，其特征在于：在执行第二步骤时，还设有：每间隔预定辐照总量周期比较前一次与后一次的发电功率折合到标准工况，获得光伏发电系统在预定辐照总量周期的功率衰减。
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