CN103543356A - 一种光伏发电系统发电效率的测定方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏发电系统发电效率的测定方法及设备，该方法包括：测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流、温度以及辐射度；获取光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数；根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率；测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流；根据汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率；测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率；根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率。实现了实时了解整个光伏系统的运行状况，减少系统损失。

Description

一种光伏发电系统发电效率的测定方法及设备

技术领域

本发明关于新能源勘探技术领域，特别是关于大规模太阳能发电的勘探技术，具体的讲是一种光伏发电系统发电效率的测定方法及设备。 

背景技术

太阳能资源具有间歇性、周期性、波动性等特点，而影响太阳能发电的因素众多，因此对光伏电站发电效率进行测定，并对效率低下的设备进行报警，有助于电站运行维护人员实时了解电站的发电状况，及时采取措施提高发电效率，减少不必要的损失。 

现有技术中，基于基理模型的并网光伏电站实时效率分析中，将电站的发电效率分为三个部分：光伏阵列的效率、逆变器的效率、交流并网的效率。光伏阵列的效率是首先根据经典天球坐标系统理论提出了分析效率时需要计算数据；再根据太阳辐照原理得出了固定倾角光伏组件的理论发电量，后根据某电站的地理经度、组件实时工作温度修正后,算出该光伏电站的实时效率。逆变器的效率取经验值96%，并网效率取经验值95%，从而获取整个系统的总效率。 

上述的基于基理模型的并网光伏电站实时效率分析方法存在以下技术缺陷： 

（1）、光伏阵列效率只对辐照度和温度进行分析，没有针对具体的光伏组件进行具体分析，准确度不够； 

（2）、逆变器的转换效率没有计算，而是只取了经验值； 

（3）、没有针对效率告警的分析。 

发明内容

本发明提供一种光伏发电系统发电效率的测定方法及设备，针对现有技术中存在的上述技术问题，通过光伏电站实测光伏组件温度和辐射度，并且关联光伏组件的设备信息、光伏组件电压电流信息计算出组件的发电效率，根据汇流箱、配电柜、逆变器输入端功率与输出端功率的比值计算出各自的转换效率，最终计算出光伏发电系统的总效率，进而实现了实时了解整个光伏系统的运行状况，减少了系统损失。 

本发明的目的之一是，提供一种光伏发电系统发电效率的测定方法，包括：测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度；获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度；根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率；测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流；根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率；测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率；根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率；根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率；根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。 

本发明的目的之一是，提供了一种光伏发电系统发电效率的测定设备，包括：光伏组件测量装置，用于测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度；设备信息获取装置，用于获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度；光伏组件发电功率确定装置，用于根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率；电压电流测量装置，用于测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流；汇流箱传输效率确定装置，用于根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率；功率测量装置，用于测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率；配电柜传输效率确定装置，用于根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率；逆变器转换效率确定装置，用于根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率；发电效率测定装置，用于根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。 

本发明的有益效果在于，针对现有技术中存在的上述技术问题，提出一种光伏发电系 统发电效率的测定方法及设备，可以在仅有厂家提供的组件信息、实测的气象信息、电压、电流的条件下计算出组件的发电效率，并对整个光伏发电系统的效率进行了评估，而以往的组件效率仅是针对于厂家提供的最大功率点的功率进行的计算，相比之下，本发明提高了计算精度，改进了以往对效率的计算方法并增加了效率报警的分析，具有很高的工程实用意义。 

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。 

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为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定方法的流程图； 

图2为图1中的步骤S103具体流程图； 

图3为图2中的步骤S203的具体流程图； 

图4为图2中的步骤S204的具体流程图； 

图5为图1中的步骤S105的具体流程图； 

图6为图1中的步骤S107的具体流程图； 

图7为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定方法的实施方式二的流程图； 

图8为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定设备的结构框图； 

图9为图8中的光伏组件发电功率确定装置300的具体结构框图； 

图10为图9中的倾斜面辐射度确定模块303的具体结构框图； 

图11为图9中的发电效率确定模块304的具体结构框图； 

图12为图8中的汇流箱传输效率确定装置500的具体结构框图； 

图13为图8中的配电柜传输效率确定装置700的具体结构框图； 

图14为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定设备的实施方式二的结构框图。 

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做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。 

针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统发电效率的测定方法，计算组件的发电效率，汇流箱、配电柜的传输效率和逆变器的转换效率，最终计算出光伏发电系统的总效率，同时触发及解除效率低下的报警。 

图1为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定方法的流程图，由图1可知，该方法具体包括： 

S101：测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度。在具体的实施方式中，可通过智能传感器获取光伏组件的电压、电流，分别记为V_PV、I_PV，通过环境监测仪采集水平面上的总辐射度、水平面上的直接辐射度，水平面上的散射度以及光伏组件温度，分别记为H、H_B、H_d、T_PV。 

S102：获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度。在具体的实施方式中，标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流分别记为V_OC、I_SC、V_M、I_M，光伏组件的电流温度系数记为a，光伏组件的辐射度系数记为b，光伏组件的电压温度系数记为c，地面反射率记为ρ，组串的倾斜角记为β，当地纬度记为φ。标准温度以及标准辐射度被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是太阳能电池组件表面温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照度1000W/m2。 

S103：根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率，该步骤的具体流程图如图2所示。 

S104：测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流。在具体的实施方式中，可通过直流电压表和直流电流表测量出汇流箱各输入端的电压、电流，记为V_Stri、I_Stri，汇流箱输出端电压、电流记为V_{Box_Out}、I_{Box_Out}。 

S105：根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率，该步骤的具体流程图如图5所示。 

S106：测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率。在具体的实施方式中，可通过直流电能表测量逆变器输入端的功率，记为P_{Inv_In}，通过交流电能表测量逆变器输出端的功率，记为P_{Inv_Out}。 

S107：根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率，该步骤的具体流程图如图6所示。 

S108：根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率。在具体的实施方式中，逆变器的转换效率记为η_Inv，则 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Inv}}=\frac{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{Out}}}*100\%.$

S109：根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。在具体的实施方式中，光伏发电系统的发电效率记为η，则： 

η=η_PV*η_Box*η_Dis*η_Inv。 

本发明中的光伏效率是表征光伏电站运行性能的最终指标，光伏发电效率分为光伏组件发电效率、汇流箱传输效率（即转换效率）、配电柜传输效率和逆变器转换效率四部分，根据光伏电站现有设备的基本数据建立一个实用、精确的工程简化数学模型，忽略一些次要因素的影响，并且引入相应补偿系数，得到任意太阳光强和温度下的光伏电站的发电效率测定方案。 

图2为图1中的步骤S103具体流程图，由图2可知，该步骤具体包括： 

S201：对所述的电压、温度、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度进行预处理。预处理的步骤具体包括： 

a、每隔固定时间周期采集一次光伏组件的电压、温度和辐照度，进入步骤b； 

b、将实时的电压、温度或辐照度的采样点记为Q(n)，前一个采样点记为Q(n-1)，计算该采样点与前一个采样点的变化，记为Q(n)-Q(n-1)，前3个采样点的变化值记为(Q(n-1)-Q(n-2)+Q(n-2)-Q(n-3))/2，将Q(n)-Q(n-1)与前3个采样点的变化值(Q(n-1)-Q(n-2)+Q(n-2)-Q(n-3))/2进行比较，得到变化值，进入步骤c； 

c、如果变化值为40%（可配置）以上，则当前采样值Q（n）用前3个采样的平均值记为Q（n）=（Q(n-1)+Q(n-2)+Q(n-3)）/3代替。 

S202：获取当前时间的太阳赤纬，当前时间的太阳赤纬记为δ，则 

$\mathrm{\δ}=23.45*\sin [\frac{360}{365}*(284+n)],$ 其中n为1～365。 

S203：根据所述的太阳赤纬、总辐射度、直接辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度，图3为步骤S203的具体流程图，由图3可知，该步骤具体包括： 

S301：根据所述的太阳赤纬、所述的当地维度确定水平面上的日落时角。在具体的实施方式中，水平面上的日落时角诸如记为ω_S，则 

ω_S=cos^-1(-tanφ*tanδ) 

其中，δ为太阳赤纬，φ为当地维度。 

S302：根据所述的太阳赤纬、当地维度、组串的倾斜角以及水平面上的日落时角确定倾斜面上的日落时角。在具体的实施方式中，倾斜面上的日落时角诸如记为ω_ST，则 

ω_ST=min{ω_S,cos^-1[tan(φ-β)*tanδ]} 

其中，β为组串的倾斜角。 

S303：确定水平面上的直接辐射分量，在具体的实施方式中，水平面上的直接辐射分量为： 

$\cos \mathrm{\φ}*\cos \mathrm{\δ}*\sin {\mathrm{\ω}}_S+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_S*\sin \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\δ}.$

S304：确定倾斜面上的直接辐射分量。在具体的实施方式中，倾斜面上的直接辐射分量为： 

$\cos (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\cos \mathrm{\δ}*\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}\right)+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}*\sin (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\sin \mathrm{\δ}.$

S305：根据倾斜面上的直接辐射分量、水平面上的直接辐射分量、水平面上的总辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度。在具体的实施方式中，倾斜面上的直接辐射分量与水平面上直接辐射分量的比值记为R_B，则 

$R_B=\frac{\cos (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\cos \mathrm{\δ}*\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}\right)+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}*\sin (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\sin \mathrm{\δ}}{\cos \mathrm{\φ}*\cos \mathrm{\δ}*\sin {\mathrm{\ω}}_S+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_S*\sin \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\δ}}$

设倾斜面上的辐射度记为S，则 

$S=H_B*R_B+\frac{H_d}{2}*(1+\cos \mathrm{\β})+\frac{\mathrm{\ρ}}{2}H*(1-\cos \mathrm{\β})$

其中，H为水平面上的总辐射度，H_B为水平面上的直接辐射度，H_d为水平面上的散射度。 

由图2可知，步骤S103还包括： 

S204：根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率。图4为步骤S204的具体流程图，由图4可知，该步骤具体包括： 

S401：确定所述光伏组件的温度与标准温度的差值，得到温度差值。在具体的实施方式中，所述光伏组件的温度为T_PV，标准温度为T_REF，此处的标准温度即为标准状态下的光伏组件的温度，温度差值为△T，则 

△T=T_PV-T_REF。 

S402：确定所述光伏组件的辐射度与标准辐射度的差值，得到辐射度差值。在具体的实施方式中，所述光伏组件的辐射度即为倾斜面上的辐射度S，标准辐射度为S_REF，此处的标准辐射度即为标准状态下的光伏组件的辐射度，辐射度差值为△S，则 

△S=S-S_REF。 

S403：根据所述的温度差值、辐射度差值、光伏组件的设备信息以及系数确定出所述光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流。在具体的实施方式中，所述光伏组件的开路电压记为V′_OC、短路电流记为I′_SC、最大功率点电压记为V′_m、最大功率点电流记为I′_m，则： 

$V_{\mathrm{OC}}^{\′}=V_{\mathrm{OC}}\·\ln (e+\mathrm{b\ΔS})\·(1-\mathrm{c\ΔT})$

$I_{\mathrm{sc}}^{\′}=I_{\mathrm{sc}}*\frac{S}{S_{\mathrm{REF}}}*(1+a*\mathrm{\ΔT})$

$I_m^{\′}=I_m\·\frac{S}{S_{\mathrm{REF}}}(1+\mathrm{a\ΔT})$

$V_m^{\′}=V_m\·\ln (e+\mathrm{b\ΔS})\·(1-\mathrm{c\ΔT})$

S404：根据所述的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流确定所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数。在具体的实施方式中，所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数包括x、y，则： 

$x={\left(\frac{I_{\mathrm{SC}}^{\′}-I_m^{\′}}{I_{\mathrm{SC}}^{\′}}\right)}^{\frac{V_{\mathrm{OC}}^{\′}}{V_{\mathrm{OC}}^{\′}-V_m^{\′}}}$

$y=\frac{1}{v_{\mathrm{oc}}^{\′}}\×\ln \left(\frac{1+x}{x}\right).$

S405：根据所述光伏组件的电压、电压电流关系曲线的系数确定所述光伏组件的输出功率。在具体的实施方式中，所述光伏组件的输出功率为P_Pre，则： 

$P_{\mathrm{Pre}}=V_{\mathrm{PV}}*I_{\mathrm{SC}}^{\′}*[1-x\·(e^{y*V}-1)].$

S406：根据所述的输出功率、所述的电压、电流确定所述光伏组件的发电效率。在具体的实施方式中，所述光伏组件的发电效率记为η_PV，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{PV}}=\frac{V_{\mathrm{PV}}*I_{\mathrm{PV}}}{P_{\mathrm{Pre}}}*100\%.$

图5为图1中的步骤S105的具体流程图，由图5可知，该步骤具体包括： 

S501：获取所述的汇流箱输入端的组串数量，记为N。 

S502：获取所述的汇流箱的数量，记为M。 

S503：根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及组串数量确定所述的汇流箱的输入端的总功率，汇流箱的输入端的总功率记为P_{Box_In}，则： 

P_{Box_In}=∑_NV_Stri*I_Stri。 

S504：根据所述汇流箱的输出端的电压、电流确定单个汇流箱的输出端的功率，此处的功率仅为其中一个汇流箱的功率。汇流箱的输出端的功率记为P_{Box_Out}，则： 

P_{Box_Out}=V_{Box_Out}*I_{Box_Out}。 

S505：根据所述输入端的总功率、输出端的功率确定所述汇流箱的传输效率。汇流箱的传输效率记为η_Box，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Box}}=\frac{P_{\mathrm{Box}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Box}\_\mathrm{Out}}}*100\%.$

η_Box是其中一个汇流箱的传输效率，汇流箱的数量M在计算配电柜效率时会用到，所有汇流箱的功率之和即为配电柜的输入功率。 

图6为图1中的步骤S107的具体流程图，由图6可知，该步骤具体包括： 

S601：获取光伏发电系统中配电柜对应的汇流箱的数量，配电柜对应汇流箱的数量记为M。 

S602：根据所述配电柜对应的汇流箱的数量以及所述汇流箱输出端的电压、电流确定所述配电柜输入端的功率。配电柜输入端的功率即为所述汇流箱输出端的功率之和，记为P_{Dis_In}，则： 

P_{Dis_In}=∑_MP_{Box_Out}=∑_MV_{Box_Out}*I_{Box_Out}。 

S603：获取所述逆变器的输入端的功率，逆变器输入端的功率为P_{Inv_In}，逆变器输入端的功率即为配电柜的输出端功率。 

S604：根据所述配电柜输入端的功率以及所述逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率。配电柜的传输效率记为η_Dis，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Dis}}=\frac{P_{\mathrm{Dis}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{In}}}*100\%.$

图7为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定方法的实施方式二的流程图，由图7可知，在实施方式二中，该方法还包括： 

S111：获取预先设定的光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、逆变器的转换效率阈值以及配电柜的传输效率阈值。光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、配电柜的传输效率阈值以及逆变器的转换效率阈值可预先根据不同的使用要求进行设定。 

S112：当所述光伏组件的发电效率小于预先设定的光伏组件的发电效率阈值时，发出第一预警信息； 

S113：当所述汇流箱的传输效率小于预先设定的汇流箱的传输效率阈值时，发出第二预警信息； 

S114：当所述配电柜的传输效率小于预先设定的配电柜的传输效率阈值时，发出第三预警信息； 

S115：当所述逆变器的转换效率小于预先设定的逆变器的转换效率阈值时，发出第四预警信息。也即，当计算光伏组件效率、汇流箱效率、配电柜效率和逆变器效率时，可触发或解除光伏组件发电效率偏低报警、汇流箱效率偏低报警、配电柜效率偏低报警和逆变器效率偏低报警。 

综上所述，本发明提供了一种光伏发电系统发电效率的测定方法，运用于光伏电站以及各种包含光伏发电的发电系统的监控系统或能效管理系统，通过光伏电站环境监测仪实测组件温度和辐射度，并且关联光伏组件的设备信息、实测组件电压电流信息计算出组件的发电效率，根据汇流箱、配电柜、逆变器输入端功率与输出端功率的比值计算出各自的转换效率，最终计算出光伏发电系统的总效率，同时根据获取的效率数值触发及解除各自效率低下的报警。 

图8为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定设备的结构框图，由图8可知，该设备具体包括： 

光伏组件测量装置100，用于测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射 度。在具体的实施方式中，可通过智能传感器获取光伏组件的电压、电流，分别记为V_PV、I_PV，通过环境监测仪采集水平面上的总辐射度、水平面上的直接辐射度，水平面上的散射度以及光伏组件温度，分别记为H、H_B、H_d、T_PV。 

设备信息获取装置200，用于获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度。在具体的实施方式中，标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流分别记为V_OC、I_SC、V_M、I_M，光伏组件的电流温度系数记为a，光伏组件的辐射度系数记为b，光伏组件的电压温度系数记为c，地面反射率记为ρ，组串的倾斜角记为β，当地纬度记为φ。标准温度以及标准辐射度被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是太阳能电池组件表面温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照度1000W/m2。 

光伏组件发电功率确定装置300，用于根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率。光伏组件发电功率确定装置300的具体结构框图如图9所示。 

电压电流测量装置400，用于测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流。在具体的实施方式中，可通过直流电压表和直流电流表测量出汇流箱各输入端的电压、电流，记为V_Stri、I_Stri，汇流箱输出端电压、电流记为V_{Box_Out}、I_{Box_Out}。 

汇流箱传输效率确定装置500，用于根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率。汇流箱传输效率确定装置的具体结构框图如图12所示。 

功率测量装置600，用于测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率。在具体的实施方式中，可通过直流电能表测量逆变器输入端的功率，记为P_{Inv_In}，通过交流电能表测量逆变器输出端的功率，记为P_{Inv_Out}。 

配电柜传输效率确定装置700，用于根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率，该装置的具体流程图如图13所示。 

逆变器转换效率确定装置800，用于根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率。在具体的实施方式中，逆变器的转换效率记为η_Inv，则 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Inv}}=\frac{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{Out}}}*100\%.$

发电效率测定装置900，用于根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。在具体的实施方式中，光伏发电系统的发电效率记为η，则： 

η=η_PV*η_Box*η_Dis*η_Inv。 

本发明中的光伏效率是表征光伏电站运行性能的最终指标，光伏发电效率分为光伏组件发电效率、汇流箱传输效率（即转换效率）、配电柜传输效率和逆变器转换效率四部分，根据光伏电站现有设备的基本数据建立一个实用、精确的工程简化数学模型，忽略一些次要因素的影响，并且引入相应补偿系数，得到任意太阳光强和温度下的光伏电站的发电效率测定方案。 

图9为光伏组件发电功率确定装置300的具体结构框图，由图9可知，光伏组件发电功率确定装置具体包括： 

预处理模块301，用于对所述的电压、温度、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度进行预处理。预处理的流程具体包括： 

a、每隔固定时间周期采集一次光伏组件的电压、温度和辐照度，进入步骤b； 

b、将实时的电压、温度或辐照度的采样点记为Q(n)，前一个采样点记为Q(n-1)，计算该采样点与前一个采样点的变化，记为Q(n)-Q(n-1)，前3个采样点的变化值记为(Q(n-1)-Q(n-2)+Q(n-2)-Q(n-3))/2，将Q(n)-Q(n-1)与前3个采样点的变化值(Q(n-1)-Q(n-2)+Q(n-2)-Q(n-3))/2进行比较，得到变化值，进入步骤c； 

c、如果变化值为40%（可配置）以上，则当前采样值Q（n）用前3个采样的平均值记为Q（n）=（Q(n-1)+Q(n-2)+Q(n-3)）/3代替。 

太阳赤纬获取模块302，用于获取当前时间的太阳赤纬，当前时间的太阳赤纬记为δ，则 

$\mathrm{\δ}=23.45*\sin [\frac{360}{365}*(284+n)],$ 其中n为1～365。 

倾斜面辐射度确定模块303，用于根据所述的太阳赤纬、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度，图10为倾斜面辐射度确定模块303的具体结构框图，由图10可知，该模块具体包括： 

水平面日落时角确定单元3031，用于根据所述的太阳赤纬、所述的当地维度确定水平 面上的日落时角。在具体的实施方式中，水平面上的日落时角诸如记为ω_S，则 

ω_S=cos^-1(-tanφ*tanδ) 

其中，δ为太阳赤纬，φ为当地维度。 

倾斜面日落时角确定单元3032，用于根据所述的太阳赤纬、当地维度、组串的倾斜角以及水平面上的日落时角确定倾斜面上的日落时角。在具体的实施方式中，倾斜面上的日落时角诸如记为ω_ST，则 

ω_ST=min{ω_S,cos^-1[tan(φ-β)*tanδ]} 

其中，β为组串的倾斜角。 

水平面直接辐射分量确定单元3033，用于确定水平面上的直接辐射分量，在具体的实施方式中，水平面上的直接辐射分量为： 

$\cos \mathrm{\φ}*\cos \mathrm{\δ}*\sin {\mathrm{\ω}}_S+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_S*\sin \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\δ}.$

倾斜面直接辐射分量确定单元3034，用于确定倾斜面上的直接辐射分量。在具体的实施方式中，倾斜面上的直接辐射分量为： 

$\cos (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\cos \mathrm{\δ}*\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}\right)+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}*\sin (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\sin \mathrm{\δ}.$

倾斜面辐射度确定单元3035，用于根据倾斜面上的直接辐射分量、水平面上的直接辐射分量、水平面上的总辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度。在具体的实施方式中，倾斜面上的直接辐射分量与水平面上直接辐射分量的比值记为R_B，则 

$R_B=\frac{\cos (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\cos \mathrm{\δ}*\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}\right)+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ST}}*\sin (\mathrm{\φ}-\mathrm{\β})*\sin \mathrm{\δ}}{\cos \mathrm{\φ}*\cos \mathrm{\δ}*\sin {\mathrm{\ω}}_S+\frac{\mathrm{\π}}{180}*{\mathrm{\ω}}_S*\sin \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\δ}}$

设倾斜面上的辐射度记为S，则 

$S=H_B*R_B+\frac{H_d}{2}*(1+\cos \mathrm{\β})+\frac{\mathrm{\ρ}}{2}H*(1-\cos \mathrm{\β})$

其中，H为水平面上的总辐射度，H_B为水平面上的直接辐射度，H_d为水平面上的散射度。 

由图9可知，光伏组件发电功率确定装置300还包括： 

发电效率确定模块304，用于根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率。图11为发电效率确定模块304的具体结构框图，由图 11可知，该模块具体包括： 

温度差值确定单元3041，用于确定所述光伏组件的温度与标准温度的差值，得到温度差值。在具体的实施方式中，所述光伏组件的温度为T_PV，标准温度为T_REF，此处的标准温度即为标准状态下的光伏组件的温度，温度差值为△T，则 

△T=T_PV-T_REF。 

辐射度差值确定单元3042，用于确定所述光伏组件的辐射度与标准辐射度的差值，得到辐射度差值。在具体的实施方式中，所述光伏组件的辐射度即为倾斜面上的辐射度，标准辐射度为S_REF，此处的标准辐射度即为标准状态下的光伏组件的辐射度，辐射度差值为△S，则 

△S=S-S_REF。 

开路电压确定单元3043，用于根据所述的温度差值、辐射度差值、光伏组件的设备信息以及系数确定出所述光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流。在具体的实施方式中，所述光伏组件的开路电压记为V′_OC、短路电流记为I′_SC、最大功率点电压记为V′_m、最大功率点电流记为I′_m，则： 

$V_{\mathrm{OC}}^{\′}=V_{\mathrm{OC}}\·\ln (e+\mathrm{b\ΔS})\·(1-\mathrm{c\ΔT})$

$I_{\mathrm{sc}}^{\′}=I_{\mathrm{sc}}*\frac{S}{S_{\mathrm{REF}}}*(1+a*\mathrm{\ΔT})$

$I_m^{\′}=I_m\·\frac{S}{S_{\mathrm{REF}}}(1+\mathrm{a\ΔT})$

$V_m^{\′}=V_m\·\ln (e+\mathrm{b\ΔS})\·(1-\mathrm{c\ΔT})$

系数确定单元3044，用于根据所述的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流确定所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数电压电流关系曲线的系数。在具体的实施方式中，所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数包括x、y，则： 

$x={\left(\frac{I_{\mathrm{SC}}^{\′}-I_m^{\′}}{I_{\mathrm{SC}}^{\′}}\right)}^{\frac{V_{\mathrm{OC}}^{\′}}{V_{\mathrm{OC}}^{\′}-V_m^{\′}}}$

$y=\frac{1}{v_{\mathrm{oc}}^{\′}}\×\ln \left(\frac{1+x}{x}\right).$

输出功率确定单元3045，用于根据所述光伏组件的电压、电压电流关系曲线的系数确定所述光伏组件的输出功率。在具体的实施方式中，所述光伏组件的输出功率为P_Pre，则： 

$P_{\mathrm{Pre}}=V_{\mathrm{PV}}*I_{\mathrm{SC}}^{\′}*[1-x\·(e^{y*V}-1)].$

发电效率确定单元3046，用于根据所述的输出功率、所述的电压、电流确定所述光伏组件的发电效率。在具体的实施方式中，所述光伏组件的发电效率记为η_PV，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{PV}}=\frac{V_{\mathrm{PV}}*I_{\mathrm{PV}}}{P_{\mathrm{Pre}}}*100\%.$

图12为图8中的汇流箱传输效率确定装置500的具体结构框图，由图12可知，该装置具体包括： 

组串数量获取模块501，用于获取所述的汇流箱输入端的组串数量，记为N。 

数量获取模块502，用于获取所述的汇流箱的数量，记为M。 

输入端总功率确定模块503，用于根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及组串数量确定所述的汇流箱的输入端的总功率，汇流箱的输入端的总功率记为P_{Box_In}，则： 

P_{Box_In}=∑_NV_Stri*I_Stri。 

输出端总功率确定模块504，用于根据所述汇流箱的输出端的电压、电流确定单个汇流箱的输出端的功率，此处的功率仅为其中一个汇流箱的功率。汇流箱的输出端的总功率记为P_{Box_Out}，则： 

P_{Box_Out}=∑_NV_{Box_Out}*I_{Box_Out}。 

传输效率确定模块505，用于根据所述输入端的总功率、输出端的总功率确定所述汇流箱的传输效率。汇流箱的传输效率记为η_Box，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Box}}=\frac{P_{\mathrm{Box}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Box}\_\mathrm{Out}}}*100\%.$

η_Box是其中一个汇流箱的传输效率，汇流箱的数量M在计算配电柜效率时会用到，所有汇流箱的功率之和即为配电柜的输入功率。 

图13为图8中的配电柜传输效率确定装置700的具体结构框图，由图13可知，该装置具体包括： 

汇流箱数量获取模块701，用于获取光伏发电系统中配电柜对应的汇流箱的数量，配电柜对应汇流箱的数量记为M。 

输入端功率确定模块702，用于根据所述配电柜对应的汇流箱的数量以及汇流箱输出端的电压、电流确定所述配电柜输入端的功率。配电柜输入端的功率即为所述汇流箱输出端的功率之和，记为P_{Dis_In}，配电柜对应汇流箱的数量记为M，则： 

P_{Dis_In}=∑_MP_{Box_Out}=∑_MV_{Box_Out}*I_{Box_Out}。 

输出端功率确定模块703，用于获取所述逆变器的输入端的功率，逆变器输入端的功率为P_{Inv_In}，逆变器输入端的功率即为配电柜的输出端功率。 

传输效率确定模块704，用于根据所述配电柜输入端的功率以及所述逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率。配电柜的传输效率记为η_Dis，则： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{Dis}}=\frac{P_{\mathrm{Dis}\_\mathrm{In}}}{P_{\mathrm{Inv}\_\mathrm{In}}}*100\%.$

图14为本发明实施例提供的一种光伏发电系统发电效率的测定设备的实施方式二的结构框图，由图14可知，在实施方式二中，该设备还包括： 

阈值确定装置1000，用于获取预先设定的光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、配电柜的传输效率阈值以及逆变器的转换效率阈值。光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、配电柜的传输效率阈值以及逆变器的转换效率阈值可预先根据不同的使用要求进行设定。 

第一预警信息发送装置1100，用于当所述光伏组件的发电效率小于预先设定的光伏组件的发电效率阈值时，发出第一预警信息； 

第二预警信息发送装置1200，用于当所述汇流箱的传输效率小于预先设定的汇流箱的传输效率阈值时，发出第二预警信息； 

第三预警信息发送装置1300，用于当所述配电柜的传输效率小于预先设定的配电柜的传输效率阈值时，发出第三预警信息； 

第四预警信息发送装置1400，用于当所述逆变器的转换效率小于预先设定的逆变器的转换效率阈值时，发出第四预警信息。也即，当计算光伏组件效率、汇流箱效率、配电柜效率和逆变器效率时，可触发或解除光伏组件发电效率偏低报警、汇流箱效率偏低报警、配电柜效率偏低报警和逆变器效率偏低报警。 

综上所述，本发明提供了一种光伏发电系统发电效率的测定设备，运用于光伏电站以及各种包含光伏发电的发电系统的监控系统或能效管理系统，光伏发电效率评估建模方法与效率报警，运用于光伏电站以及各种包含光伏发电的发电系统的监控系统或能效管理系统，通过直流电压表、直流电流表、直流电能表、交流电能表和环境监测仪分别实测组件的电压、电流，汇流箱的电压电流，配电柜的电压电流，逆变器的电压电流和组件实时温度及辐射度，关联光伏组件的设备信息及当地的地理位置计算出组串的发电效率；根据汇流箱输入端功率和输出端功率计算出汇流箱的效率；根据配电柜输入端功率和输出端功率计算出配电柜的效率；根据逆变器输入端功率和输出端功率计算出逆变器的效率；并根据 上述计算出来的效率获取电站的总效率，并根据计算出的效率触发及解除效率报警。 

下面结合具体的实施例，详细介绍本发明的技术方案。 

设光伏系统中光伏组件标准条件下功率为280W，峰值电压为35.2V，峰值电流为7.95A，短路电流为8.33A，开路电压为44.8V，组件电流温度系数a为0.00055，组件辐射度系数b为0.005，组件电压温度系数c为-0.0034。标准条件下的光伏组件温度T_REF为25℃，标准条件下的辐照度S_REF为1000W/m²，组串的倾斜角是37度，当地纬度为41.15度。 

获取2013年7月12日的气象数据，水平面上直接辐照度H_B为4W/m²，水平面上散射度H_d为778W/m²，计算出倾斜面上的辐照度S为703.7W/m²，光伏组件温度T为39.9℃。 

一个光伏组件串共有16块组件，获取1～16号组件的电压、电流值，计算出组串的发电效率，数值见表1所示，采用本发明所示方法预测该串的发电功率为3030.79W，实际测量的电压518V，电流为5.71A，则实际功率为2957.78W，计算出光伏组件发电效率则是97.59%。 

表1 

7号汇流箱16路输入端及输出端的电压、电流及功率值见表2所示，汇流箱输入端功率为16路功率之和，50.84kW，7号汇流箱输出功率为50.74kW，则计算出汇流箱的传输 效率是99.8%。 

表2 

设备名称	电流（A）	电压（V）	功率（kW）
				组件串_HL380707	5.71	518	2.96
组件串_HL380708	5.78	518	2.99
				组件串_HL380701	6.05	518	3.13
组件串_HL380702	6.08	518	3.15
				组件串_HL380703	6.1	518	3.16
组件串_HL380704	6.17	518	3.20
				组件串_HL380705	6.11	518	3.16
组件串_HL380706	5.99	518	3.10
				组件串_HL380709	6.44	518	3.34
组件串_HL380710	6.17	518	3.20
				组件串_HL380711	6.08	518	3.15
组件串_HL380712	6.07	518	3.14
				组件串_HL380713	6.36	518	3.29
组件串_HL380714	6.33	518	3.28
				组件串_HL380715	6.29	518	3.26
组件串_HL380716	6.42	518	3.33
				汇流箱_07	99.3	511	50.74

1～7号汇流箱输出功率之和为355.96kW，配电柜的输出功率为353kW，逆变器的输出功率是335.258kW，则计算出配电柜的传输效率是99.2%，逆变器的转换效率是94.97%，计算出系统总效率为97.59%*99.8%*99.2%*94.97%=91.74%。 

光伏组件发电效率、汇流箱、配电柜、逆变器的效率均在正常范围内，不产生报警。 

综上所述，本发明技术方案带来的有益效果是： 

1、光伏电站运行维护人员可以在本发明提出的光伏发电效率测定方法的技术上，实时了解整个光伏系统的运行状况，及时发现问题解决问题，减少系统损失； 

2、电网调度部门可以在对光伏发电效率分析的基础上制定发电计划，优化电网调度方式，保证电能质量，减少系统的备用容量，降低电力系统运行成本，促进国家新能源战略的顺利实施； 

3、本发明提出的光伏发电效率测定方法，可以在仅有厂家提供的组件信息、实测的气象信息、电压、电流的条件下计算出组件的发电效率，并对整个光伏发电系统的效率进行了评估，而以往的组件效率仅是针对于厂家提供的最大功率点的功率进行的计算，相比之下，本发明提高了计算精度，在一定程度上改进了以往对效率的计算方法并增加了效率报警的分析，具有很高的工程实用意义。 

本发明技术方案的技术关键点是：光伏发电效率评估测定方案运用于光伏电站以及各种包含光伏发电的发电系统的监控系统或能效管理系统，通过光伏电站环境监测仪实测组件温度和辐射度，并且关联光伏组件的设备信息、实测组件电压电流信息获取组件的发电效率，根据汇流箱、配电柜、逆变器输入端功率与输出端功率的比值求出各自的转换效率，最终获取光伏发电系统的总效率，同时根据获取的效率数值触发及解除各自效率低下的报警。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一般计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。 

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。 

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (14)

1.一种光伏发电系统发电效率的测定方法，其特征是，所述的方法包括：

测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度；

获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度；

根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率；

测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流；

根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率；

测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率；

根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率；

根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率；

根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率具体包括：

对所述的电压、温度、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度进行预处理；

获取当前时间的太阳赤纬；

根据所述的太阳赤纬、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度；

根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，根据所述的太阳赤纬、总辐射度、直接辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度具体包括：

根据所述的太阳赤纬、所述的当地维度确定水平面上的日落时角；

根据所述的太阳赤纬、当地维度、组串的倾斜角以及水平面上的日落时角确定倾斜面上的日落时角；

确定水平面上的直接辐射分量；

确定倾斜面上的直接辐射分量；

根据倾斜面上的直接辐射分量、水平面上的直接辐射分量、水平面上的总辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率具体包括：

确定所述光伏组件的温度与标准温度的差值，得到温度差值；

确定所述光伏组件的辐射度与标准辐射度的差值，得到辐射度差值；

根据所述的温度差值、辐射度差值、光伏组件的设备信息以及系数确定出所述光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流；

根据所述的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流确定所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数；

根据所述光伏组件的电压、电压电流关系曲线的系数确定所述光伏组件的输出功率；

根据所述的输出功率、所述的电压、电流确定所述光伏组件的发电效率。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征是，根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率具体包括：

获取所述的汇流箱输入端的组串数量；

获取所述的汇流箱的数量；

根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及组串数量确定所述的汇流箱的输入端的总功率；

根据所述汇流箱的输出端的电压、电流确定单个汇流箱的输出端的功率；

根据所述输入端的总功率、输出端的功率确定所述汇流箱的传输效率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率具体包括：

获取光伏发电系统中配电柜对应的汇流箱的数量；

根据所述配电柜对应的汇流箱的数量以及所述汇流箱输出端的电压、电流确定所述配电柜的输入端的功率；

获取所述逆变器的输入端的功率；

根据所述配电柜输入端的功率以及所述逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征是，所述的方法还包括：

获取预先设定的光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、配电柜的传输效率阈值以及逆变器的转换效率阈值；

当所述光伏组件的发电效率小于预先设定的光伏组件的发电效率阈值时，发出第一预警信息；

当所述汇流箱的传输效率小于预先设定的汇流箱的传输效率阈值时，发出第二预警信息；

当所述配电柜的传输效率小于预先设定的配电柜的传输效率阈值时，发出第三预警信息；

当所述逆变器的转换效率小于预先设定的逆变器的转换效率阈值时，发出第四预警信息。

8.一种光伏发电系统发电效率的测定设备，其特征是，所述的设备包括：

光伏组件测量装置，用于测量光伏发电系统中光伏组件的电压、电流以及温度，测量当前水平面的辐射度，所述的辐射度包括水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度；

设备信息获取装置，用于获取所述光伏组件的设备信息以及预先设定的光伏组件的系数，所述的设备信息包括标准开路电压、标准短路电流、标准最大功率点电压、标准最大功率点电流、标准温度以及标准辐射度，所述的系数包括电流温度系数、辐射度系数、电压温度系数、地面反射率、组串的倾斜角以及当地纬度；

光伏组件发电功率确定装置，用于根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率；

电压电流测量装置，用于测量光伏发电系统中汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流；

汇流箱传输效率确定装置，用于根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及输出端的电压、电流确定所述汇流箱的传输效率；

功率测量装置，用于测量光伏发电系统中逆变器的输入端的功率以及输出端的功率；

配电柜传输效率确定装置，用于根据所述汇流箱输出端的电压、电流以及逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率；

逆变器转换效率确定装置，用于根据所述逆变器的输入端的功率以及输出端的功率确定逆变器的转换效率；

发电效率测定装置，用于根据所述光伏组件的发电效率、汇流箱的传输效率、配电柜的传输效率以及逆变器的转换效率确定光伏发电系统的发电效率。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征是，所述的光伏组件发电功率确定装置具体包括：

预处理模块，用于对所述的电压、温度、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度进行预处理；

太阳赤纬获取模块，用于获取当前时间的太阳赤纬；

倾斜面辐射度确定模块，用于根据所述的太阳赤纬、水平面上的总辐射度、直接辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度；

发电效率确定模块，用于根据所述的电压、电流、温度、辐射度、设备信息以及系数确定所述光伏组件的发电效率。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征是，所述的倾斜面辐射度确定模块具体包括：

水平面日落时角确定单元，用于根据所述的太阳赤纬、所述的当地维度确定水平面上的日落时角；

倾斜面日落时角确定单元，用于根据所述的太阳赤纬、当地维度、组串的倾斜角以及水平面上的日落时角确定倾斜面上的日落时角；

水平面直接辐射分量确定单元，用于确定水平面上的直接辐射分量；

倾斜面直接辐射分量确定单元，用于确定倾斜面上的直接辐射分量；

倾斜面辐射度确定单元，用于根据倾斜面上的直接辐射分量、水平面上的直接辐射分量、水平面上的总辐射度以及散射度确定倾斜面上的辐射度。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征是，所述的发电效率确定模块具体包括：

温度差值确定单元，用于确定所述光伏组件的温度与标准温度的差值，得到温度差值；

辐射度差值确定单元，用于确定所述光伏组件的辐射度与标准辐射度的差值，得到辐射度差值；

开路电压确定单元，用于根据所述的温度差值、辐射度差值、光伏组件的设备信息以及系数确定出所述光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流；

系数确定单元，用于根据所述的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流确定所述光伏组件的电压电流关系曲线的系数；

输出功率确定单元，用于根据所述光伏组件的电压、电压电流关系曲线的系数确定所述光伏组件的输出功率；

发电效率确定单元，用于根据所述的输出功率、所述的电压、电流确定所述光伏组件的发电效率。

12.根据权利要求8或11所述的设备，其特征是，所述的汇流箱传输效率确定装置具体包括：

组串数量获取模块，用于获取所述的汇流箱输入端的组串数量；

数量获取模块，用于获取所述的汇流箱的数量；

输入端总功率确定模块，用于根据所述汇流箱的输入端的电压、电流以及组串数量确定所述的汇流箱的输入端的总功率；

输出端总功率确定模块，用于根据所述汇流箱的输出端的电压、电流确定单个汇流箱的输出端的功率；

传输效率确定模块，用于根据所述输入端的总功率、输出端的功率确定所述汇流箱的传输效率。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征是，所述的配电柜传输效率确定装置具体包括：

汇流箱数量获取模块，用于获取光伏发电系统中配电柜对应的汇流箱的数量；

输入端功率确定模块，用于根据所述配电柜对应的汇流箱的数量以及所述汇流箱输出端的电压、电流确定所述配电柜输入端的功率；

输出端功率确定模块，用于获取所述逆变器的输入端的功率，所述逆变器的输入端的功率即为所述配电柜的输出端的功率；

传输效率确定模块，用于根据所述配电柜输入端的功率以及所述逆变器的输入端的功率确定所述配电柜的传输效率。

14.根据权利要求8或13所述的设备，其特征是，所述的设备还包括：

阈值确定装置，用于获取预先设定的光伏组件的发电效率阈值、汇流箱的传输效率阈值、配电柜的传输效率阈值以及逆变器的转换效率阈值；

第一预警信息发送装置，用于当所述光伏组件的发电效率小于预先设定的光伏组件的发电效率阈值时，发出第一预警信息；

第二预警信息发送装置，用于当所述汇流箱的传输效率小于预先设定的汇流箱的传输效率阈值时，发出第二预警信息；

第三预警信息发送装置，用于当所述配电柜的传输效率小于预先设定的配电柜的传输效率阈值时，发出第三预警信息；

第四预警信息发送装置，用于当所述逆变器的转换效率小于预先设定的逆变器的转换效率阈值时，发出第四预警信息。

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