CN107134978B - 一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，属于光伏技术领域。它主要包括预测曲线的绘制，发电量的计算，数据初步对比，发电量差值判断，发电量异常时间判断，故障确定和异常报警。本发明的有益之处是：实现组件发电量出现异常时能及时给出报警，提醒用户进行清理，可以缩短垃圾遮挡组件的时间，避免因为组件被垃圾长期遮挡而引起的发电量持续下降，提高电站有效年发电量，增加电站收益。
Description
技术领域：
本发明涉及的一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，属于光伏技术领域。
背景技术：
分布式屋顶光伏电站在使用过程中经常会因为树叶，鸟粪，灰尘等垃圾的遮挡，污染引起发电量变小，从而影响电站的收益。分布式电站规模小而分散，不可能安排专门的维护人员进行维护，而屋顶光伏电站通常建在房屋顶上，用户自身也不可能频繁的上屋顶检测电站状况。因此，需要一种可以监测电站运行状态，在出现上述的情况时能给出声光报警，提示用户对组件进行清洁的技术。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够及时检测光伏组件运行状态，在光伏组件遮挡时能够报警降低热斑效应产生的几率的发电量曲线判别光伏组件故障技术。
针对以上技术问题，本发明涉及的发电量曲线判别光伏组件故障技术，包括以下步骤：
步骤1，预测曲线的绘制：通过对光伏电站发电量历史数据的统计分析，取平均值绘制全年发电量预测曲线，提取对应光伏电站发电量的历史数据，去除历史数据中因天气原因而产生的异常数据，对剩余的数据取平均值，进而绘制出全年发电量预测曲线。
步骤2，发电量的计算：以一天时间作为一个测试周期，通过读取光伏电站的输出电流，累积计算出当天的发电量，通过读取光伏电站逆变器的实时输出电流来计算每个时间节点的发电量，进而累积计算出光伏电站当天的发电量。
步骤3，数据初步对比：将步骤2中的发电量与步骤1电量预测曲线中的数值进行对比，如果当天发电量大于或等于电量预测曲线中的数值，则重新对光伏电站的发电量进行检测，否则进行下一步骤，
步骤4，发电量差值判断：根据光伏电站发电量历史数据设定误差阀值，计算当天发电量与电量预测曲线中数值的差值，如果差值大于误差阀值，则判断为天气异常，否则进行下一步骤；
步骤5，发电量异常时间判断：设定时间阀值，误差阀值为电量预测曲线上对应数值的五分之三，并将发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间与时间阀值进行比较，如果持续时间低于时间阀值，则判断为天气异常，继续对每天的发电量进行检测，否则进行下一步骤；
步骤6，故障确定:发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间大于设定的时间阀值，则判断光伏发电站中光伏组件被遮挡；
步骤7，异常报警：发出报警信号，提示光伏组件被遮挡。
上述步骤主要通过连接在光伏电站逆变器上用于检测实施输出电流的通讯模块，连接在通讯模块上用于对比数据的计算模块以及连接在计算模块上的报警模块来实现。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：实现组件发电量出现异常时能及时给出报警，提醒用户进行清理，可以缩短垃圾遮挡组件的时间，避免因为组件被垃圾长期遮挡而引起的发电量持续下降，提高电站有效年发电量，增加电站收益。
具体实施方式：
本发明涉及的发电量曲线判别光伏组件故障技术，包括以下步骤：
步骤1，预测曲线的绘制：通过对光伏电站发电量历史数据的统计分析，取平均值绘制全年发电量预测曲线，提取对应光伏电站发电量的历史数据，去除历史数据中因天气原因而产生的异常数据，对剩余的数据取平均值，进而绘制出全年发电量预测曲线。
步骤2，发电量的计算：以一天时间作为一个测试周期，通过读取光伏电站的输出电流，累积计算出当天的发电量，通过读取光伏电站逆变器的实时输出电流来计算每个时间节点的发电量，进而累积计算出光伏电站当天的发电量。
步骤3，数据初步对比：将步骤2中的发电量与步骤1电量预测曲线中的数值进行对比，如果当天发电量大于或等于电量预测曲线中的数值，则重新对光伏电站的发电量进行检测，否则进行下一步骤，
步骤4，发电量差值判断：根据光伏电站发电量历史数据设定误差阀值，计算当天发电量与电量预测曲线中数值的差值，如果差值大于误差阀值，则判断为天气异常，否则进行下一步骤；
步骤5，发电量异常时间判断：设定时间阀值，误差阀值为电量预测曲线上对应数值的五分之三，并将发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间与时间阀值进行比较，如果持续时间低于时间阀值，则判断为天气异常，继续对每天的发电量进行检测，否则进行下一步骤；
步骤6，故障确定:发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间大于设定的时间阀值，则判断光伏发电站中光伏组件被遮挡；
步骤7，异常报警：发出报警信号，提示光伏组件被遮挡。
上述步骤主要通过连接在光伏电站逆变器上用于检测实施输出电流的通讯模块，连接在通讯模块上用于对比数据的计算模块以及连接在计算模块上的报警模块实现，其中计算模块用于存储绘制好的发电量预测曲线、发电量的计算、数据的初步对比、发电量差值判断、发电量异常时间判断和故障的确定。
具体实施过程中，一个电站的发电量以天为单位，放在在一年当中来看，理想状态下应该是一条正弦曲线，在阴雨天的情况下会偏离理论曲线，但是在天气转晴后又会回到理论曲线上来，但是如果是遮挡引起的发电量下降，第一发电量下降值会偏离理论曲线但是不会太大，第二这个降低会一直持续知道遮挡物被清除，因此设定一个时间阈值，持续偏离的时间超出这个阈值，计算模块就判定为组件被遮挡，并将计算结果输出给报警模块。这个计算方法会有一定的误判几率，比如在江南的梅雨季节发电量持续下降的时间很容易超过这个阈值，但误报警并无任何损害，它只是提醒用户对组件进行清洁。
需要强调的是：以上仅是本发明的使用方式的介绍与描述，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预测曲线的绘制：通过对光伏电站发电量历史数据的统计分析，取平均值绘制全年发电量预测曲线；
（2）发电量的计算：以一天时间作为一个测试周期，通过读取光伏电站的输出电流，累积计算出当天的发电量；
（3）数据初步对比：将步骤（2）中的发电量与步骤（1）电量预测曲线中的数值进行对比，如果当天发电量大于或等于电量预测曲线中的数值，则重新对光伏电站的发电量进行检测，否则进行下一步骤；
（4）发电量差值判断：根据光伏电站发电量历史数据设定误差阀值，计算当天发电量与电量预测曲线中数值的差值，如果差值大于误差阀值，则判断为天气异常，否则进行下一步骤；
（5）发电量异常时间判断：设定时间阀值，并将发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间与时间阀值进行比较，如果持续时间低于时间阀值，则判断为天气异常，继续对每天的发电量进行检测，否则进行下一步骤；
（6）故障确定：发电量低于电量预测曲线中数值的持续时间大于设定的时间阀值，则判断光伏发电站中光伏组件被遮挡；
（7）异常报警：发出报警信号，提示光伏组件被遮挡。
2.根据权利要求1所述的一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，其特征在于：所述误差阀值为电量预测曲线上对应数值的五分之三。
3.根据权利要求1所述的一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，其特征在于：所述发电量计算是通过通讯模块读取逆变器实时电流数据，然后经过计算模块计算得出。
4.根据权利要求1所述的一种发电量曲线判别光伏组件故障的方法，其特征在于：所述异常报警通过连接在计算模块上的报警模块实现。
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Citations (3)
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| KR20150076474A (ko) * | 2013-12-27 | 2015-07-07 | 주식회사 대양이엔씨 | 태양광 발전 세정 시기 예측 시스템 |
| CN105375878A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-02 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种在线检测和评估光伏系统效率的方法 |
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