CN107544556A - 一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备，该方法和装置应用于光伏组件的组件运动控制设备，具体为：首先获取光伏组件所处位置的气象参数；然后根据气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在光伏组件的表面产生凝露；如果判定当前气象条件下会在光伏组件的表面产生凝露，则控制光伏组件改变方向。光伏组件的方向的改变会致使该表明上风速的变化，风速的变化则会改变凝露产生所需的风速条件或温度条件，甚至会将风速条件和温度条件全部改变，从而避免了凝露的产生。

Description

一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备。

背景技术

太阳能光伏效应，简称光伏(PV)，又称为光生伏特效应(Photovoltaic)，是指光照时，在不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。光伏发电系统是指利用光伏发电组件直接将太阳能转换成电能的发电系统。跟踪式光伏发电系统是指能够自动跟踪太阳并提高总体发电量的光伏发电系统。

当灰尘附着于光伏发电系统的光伏发电组件的表面时，会队组件的输出功率造成严重的影响。根据对某个1MW规模的电站进行灰尘测试后发现，在有积垢状态下光伏发电效率为7.6％，无积垢状态下光伏发电效率为9.3％，发电能力直接降低18.28％，因此对于防止光伏组件表面积垢有着重要的现实意义。

发明人在对积垢现象的伸入研究中发现，除去自然降尘外，露水是积垢产生的主要原因，因此对光伏组件来说，防止在其表面上产生凝露是避免其产生积垢的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备，以避免光伏组件的表面上产生凝露。

为了解决上述问题，本发明公开了一种光伏组件的防露控制方法，应用于所述光伏组件的组件运动控制设备，所述防露控制方法包括步骤：

获取所述光伏组件所处位置的气象参数；

根据所述气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在所述光伏组件的表面产生凝露；

如果判定当前气象条件下会在所述表面产生凝露，控制所述光伏组件改变方向。

可选的，所述获取所述光伏组件所处位置的气象参数，包括：

通过设置在所述光伏组件所处位置的气象设备获取所述气象参数；

或者，通过接收气象部门所发布的气象数据的方式获取所述气象参数。

可选的，所述气象参数包括所述光伏组件所处位置的湿度参数、温度参数和风速参数。

可选的，所述控制所述光伏组件改变方向，包括：

检测所述光伏组件所处位置的来风方向；

根据所述来风方向控制所述光伏组件改变方向。

相应的，为了保证上述方法的实施，本发明还提供了一种光伏组件的防露控制装置，应用于所述光伏组件的组件运动控制设备，所述防露控制装置包括：

参数获取模块，用于获取所述光伏组件所处位置的气象参数；

凝露判断模块，用于根据所述气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在所述光伏组件的表面产生凝露；

组件控制模块，用于在判定当前气象条件下会在所述表面产生凝露时，控制所述光伏组件改变方向。

可选的，所述参数获取模块包括：

第一数据接收单元，用于接收设置在所述光伏组件所处位置的气象设备所获取的气象参数；

第二数据接收单元，用于通过接收气象部门所发布的气象数据的方式获取所述气象参数。

可选的，所述气象参数包括所述光伏组件所处位置的湿度参数、温度参数和风速参数。

可选的，所述组件控制模块包括：

风向检测单元，用于检测所述光伏组件所处位置的来风方向；

运动控制单元，用于根据所述来风方向控制所述光伏组件改变方向。

还提供了一种组件运动控制设备，应用于跟踪式光伏发电系统，所述组件运动控制设备设置有上面实施例所提供的防凝露控制装置。

从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种光伏组件的防露控制方法、装置和组件运动控制设备，该方法和装置应用于光伏组件的组件运动控制设备，具体为：首先获取光伏组件所处位置的气象参数；然后根据气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在光伏组件的表面产生凝露；如果判定当前气象条件下会在光伏组件的表面产生凝露，则控制光伏组件改变方向。光伏组件的方向的改变会致使该表明上风速的变化，风速的变化则会改变凝露产生所需的风速条件或温度条件，甚至会将风速条件和温度条件全部改变，从而避免了凝露的产生。

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为本发明提供的一种光伏组件的防露控制方法实施例的步骤流程图；

图2为本发明提供的一种光伏组件的防露控制装置实施例的结构框图。

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。

实施例一

图1为本发明提供的一种光伏组件的防露控制方法实施例的步骤流程图。

本实施例提供的防露控制方法应用于光伏组件的组件运控控制设备。鉴于跟踪式光伏发电系统能够使光伏组件随着太阳的移动而移动，为了实现对太阳的跟踪，跟踪式光伏发电系统会设置有组件运动控制设备，该设备会移动光伏组件。

参照图1所示，本实施例提供的防露控制方法具体包括步骤：

S101：获取光伏组件所处位置的气象参数。

在光伏组件处于正常运行过程时，定期获取该光伏组件所处的气象参数，这里的气象参数包括与凝露产生相关的气象参数，包括湿度参数、温度参数和风速参数。

鉴于光伏发电系统所覆盖面积较大，且有可能覆盖在地形条件较为复杂的地区，如包括山坡、谷地、沙漠或者荒滩等，对于一个系统中的每个光伏组件的凝露产生条件也不相同，因此这里需要分区域对气象参数进行获取，如对于同处山坡的气象组件可以获取一点的气象参数代表该山坡所有的气象参数。

具体获取的方式可以根据具体情况确定。可以通过接收布设在光伏组件所处位置的气象设备所获取的气象数据的方式获取上述参数；也可以通过接收气象部门发布的气象数据的方式获取该参数。

S102：根据气象条件和凝露产生条件进行判断。

在得到光伏组件所处位置的气象参数后，结合当地产生凝露的气象条件，对该气象参数进行判断，具体可以是将该气象参数代入预设的凝露气象模型中对当前是否会产生凝露进行判断。该凝露气象模型是利用当地历史数据对预设的数学模型进行训练得到的，在对数学模型进行训练过程中可以得到相应的模型参数，最后将该模型参数填充如该数学模型即可得到相应的凝露气象模型。

凝露是空气中的水汽多余一定温度调节下的饱和水汽量时，在一定的风速条件下多余的水汽就会凝结出来，当足够多的水汽与空气中的微小灰尘结合在一起就会形成水滴或冰晶，在温度较高时产生的水滴就是所说的凝露。

且，气温越高，空气中所含的水汽也越多。1方空气在4℃时能容纳6.36克的水汽，然而在20℃时其水汽含量则会达到17.3克。

具体到相应的气象条件来说，如果夜间天空有云，地面上就像该上一条棉被，热量碰到云层后会被云层吸收一部分，另一部分则会被反射回大地，且被云层吸收的部分也会随着时间慢慢辐射到地面，从而使地面温度不易下降，凝露就不会产生；如果夜间风较大，风力使上下空气交流，也会增加地面空气的温度，从而使水汽扩散，露水也不易产生。

S103：如果判定会产生凝露，则控制光伏组件改变方向。

通过上面对气象条件和凝露产生条件的判断，如果判定在当前气象条件下会产生凝露，则控制光伏组件改变方向。所谓改变方向是指将光伏组件的当前朝向改变预设的角度或者向预设方向移动。

从上面的描述可知，凝露产生需要湿度、温度和风速符合一定条件，如果判定某地会产生凝露，则只需改变当前的湿度、温度和风速中的一个或多个因素即可阻止凝露的产生，湿度不好改变，但是温度和风速则可以通过改变光伏组件的朝向的办法实现，这也是控制光伏组件改变方向的目的所在，通过破坏当前风速条件或者温度条件，或者同时破坏风速掉价和温度条件，就能够避免凝露的产生。

具体对组件控制时，可以首先检测相对于光伏组件的来风方向；在得到来风方向后，可以控制光伏组件的表明改变与来风方向的夹角，从而就能改变光伏组件的表明的风速，从而达到改变风速的目的。在改变风速的同时，由于风速的变化也会导致光伏组件的表面的温度变化，从而进一步阻止凝露的产生。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种光伏组件的防露控制方法，该方法应用于光伏组件的组件运动控制设备，具体为：首先获取光伏组件所处位置的气象参数；然后根据气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在光伏组件的表面产生凝露；如果判定当前气象条件下会在光伏组件的表面产生凝露，则控制光伏组件改变方向。光伏组件的方向的改变会致使该表明上风速的变化，风速的变化则会改变凝露产生所需的风速条件或温度条件，甚至会将风速条件和温度条件全部改变，从而避免了凝露的产生。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例二

图2为本发明提供的一种光伏组件的防露控制装置实施例的结构框图。

参照图2所示，本实施例提供的防露控制装置应用于光伏组件的组件运控控制设备，该装置具体包括参数获取模块10、凝露判断模块20和组件控制模块30。

参数获取模块用于获取光伏组件所处位置的气象参数。

在光伏组件处于正常运行过程时，定期获取该光伏组件所处的气象参数，这里的气象参数包括与凝露产生相关的气象参数，包括湿度参数、温度参数和风速参数。

鉴于光伏发电系统所覆盖面积较大，且有可能覆盖在地形条件较为复杂的地区，如包括山坡、谷地、沙漠或者荒滩等，对于一个系统中的每个光伏组件的凝露产生条件也不相同，因此这里需要分区域对气象参数进行获取，如对于同处山坡的气象组件可以获取一点的气象参数代表该山坡所有的气象参数。

具体获取的方式可以根据具体情况确定。该模块包括第一数据接收单元11和第二数据接收单元12中的部分或全部，其中，第一数据接收单元用于通过接收布设在光伏组件所处位置的气象设备所获取的气象数据的方式获取上述参数；第二数据接收单元用于通过接收气象部门发布的气象数据的方式获取该参数。

凝露判断模块用于根据气象条件和凝露产生条件进行判断。

在得到光伏组件所处位置的气象参数后，结合当地产生凝露的气象条件，对该气象参数进行判断，具体可以是将该气象参数代入预设的凝露气象模型中对当前是否会产生凝露进行判断。该凝露气象模型是利用当地历史数据对预设的数学模型进行训练得到的，在对数学模型进行训练过程中可以得到相应的模型参数，最后将该模型参数填充如该数学模型即可得到相应的凝露气象模型。

凝露是空气中的水汽多余一定温度调节下的饱和水汽量时，在一定的风速条件下多余的水汽就会凝结出来，当足够多的水汽与空气中的微小灰尘结合在一起就会形成水滴或冰晶，在温度较高时产生的水滴就是所说的凝露。

且，气温越高，空气中所含的水汽也越多。1方空气在4℃时能容纳6.36克的水汽，然而在20℃时其水汽含量则会达到17.3克。

具体到相应的气象条件来说，如果夜间天空有云，地面上就像该上一条棉被，热量碰到云层后会被云层吸收一部分，另一部分则会被反射回大地，且被云层吸收的部分也会随着时间慢慢辐射到地面，从而使地面温度不易下降，凝露就不会产生；如果夜间风较大，风力使上下空气交流，也会增加地面空气的温度，从而使水汽扩散，露水也不易产生。

组件控制模块用于当凝露判断模块判定会产生凝露时，控制光伏组件改变方向。

通过上面对气象条件和凝露产生条件的判断，如果判定在当前气象条件下会产生凝露，则控制光伏组件改变方向。所谓改变方向是指将光伏组件的当前朝向改变预设的角度或者向预设方向移动。

从上面的描述可知，凝露产生需要湿度、温度和风速符合一定条件，如果判定某地会产生凝露，则只需改变当前的湿度、温度和风速中的一个或多个因素即可阻止凝露的产生，湿度不好改变，但是温度和风速则可以通过改变光伏组件的朝向的办法实现，这也是控制光伏组件改变方向的目的所在，通过破坏当前风速条件或者温度条件，或者同时破坏风速掉价和温度条件，就能够避免凝露的产生。

该模块包括风向检测单元31和运动控制单元32，具体对组件控制时，风向检测单元用于检测相对于光伏组件的来风方向；运动控制单元则用于在得到来风方向后，控制光伏组件的表明改变与来风方向的夹角，从而就能改变光伏组件的表明的风速，从而达到改变风速的目的。在改变风速的同时，由于风速的变化也会导致光伏组件的表面的温度变化，从而进一步阻止凝露的产生。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种光伏组件的防露控制装置，该装置应用于光伏组件的组件运动控制设备，具体为：首先获取光伏组件所处位置的气象参数；然后根据气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在光伏组件的表面产生凝露；如果判定当前气象条件下会在光伏组件的表面产生凝露，则控制光伏组件改变方向。光伏组件的方向的改变会致使该表明上风速的变化，风速的变化则会改变凝露产生所需的风速条件或温度条件，甚至会将风速条件和温度条件全部改变，从而避免了凝露的产生。

实施例三

本实施例提供了一种组件运动控制设备，该设备应用于跟踪式光伏发系统，用于在计算机控制下将该发电系统中光伏组件的朝向朝着有利于提高发电效率的方向运动。且该设备设置有上面实施例所提供的防露控制装置。该防露控制装置用于获取光伏组件所处位置的气象参数；然后根据气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在光伏组件的表面产生凝露；如果判定当前气象条件下会在光伏组件的表面产生凝露，则控制光伏组件改变方向。光伏组件的方向的改变会致使该表明上风速的变化，风速的变化则会改变凝露产生所需的风速条件或温度条件，甚至会将风速条件和温度条件全部改变，从而避免了凝露的产生。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个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 (9)

1.一种光伏组件的防露控制方法，应用于所述光伏组件的组件运动控制设备，其特征在于，所述防露控制方法包括步骤：

获取所述光伏组件所处位置的气象参数；

根据所述气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在所述光伏组件的表面产生凝露；

如果判定当前气象条件下会在所述表面产生凝露，控制所述光伏组件改变方向。

2.如权利要求1所述的防凝露控制方法，其特征在于，所述获取所述光伏组件所处位置的气象参数，包括：

通过设置在所述光伏组件所处位置的气象设备获取所述气象参数；

或者，通过接收气象部门所发布的气象数据的方式获取所述气象参数。

3.如权利要求1所述的防凝露控制方法，其特征在于，所述气象参数包括所述光伏组件所处位置的湿度参数、温度参数和风速参数。

4.如权利要求1所述的防凝露控制方法，其特征在于，所述控制所述光伏组件改变方向，包括：

检测所述光伏组件所处位置的来风方向；

根据所述来风方向控制所述光伏组件改变方向。

5.一种光伏组件的防露控制装置，应用于所述光伏组件的组件运动控制设备，其特征在于，所述防露控制装置包括：

参数获取模块，用于获取所述光伏组件所处位置的气象参数；

凝露判断模块，用于根据所述气象参数和凝露产生的条件参数进行判断，判断当前气象条件下是否会在所述光伏组件的表面产生凝露；

组件控制模块，用于在判定当前气象条件下会在所述表面产生凝露时，控制所述光伏组件改变方向。

6.如权利要求5所述的防凝露控制装置，其特征在于，所述参数获取模块包括：

第一数据接收单元，用于接收设置在所述光伏组件所处位置的气象设备所获取的气象参数；

第二数据接收单元，用于通过接收气象部门所发布的气象数据的方式获取所述气象参数。

7.如权利要求5所述的防凝露控制装置，其特征在于，所述气象参数包括所述光伏组件所处位置的湿度参数、温度参数和风速参数。

8.如权利要求5所述的防凝露控制装置，其特征在于，所述组件控制模块包括：

风向检测单元，用于检测所述光伏组件所处位置的来风方向；

运动控制单元，用于根据所述来风方向控制所述光伏组件改变方向。

9.一种组件运动控制设备，应用于跟踪式光伏发电系统，其特征在于，所述组件运动控制设备设置有如权利要求5～8任一项所述的防凝露控制装置。