CN111693020B - 光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置，其中，光伏组串方位角确定方法利用电站的监控数据，即各组串的历史电特征数据及辐照数据，即可定量各组串的方位角，不需要单独测量其他数据，只需从监控系统中提取需要的数据即可，因此，降低了测量数据的工作量，进而降低了成本。在获得组串的方位角偏离值后，可以进一步利用组串重组方法判断是否需要对组串进行重组，以减少组串并联失配损失，以提供整个电站的发电量。

Description

光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置。

背景技术

光伏组串的方位角是指光伏阵列的垂直面与正南方向的夹角。在光伏电站中，不同组串的方位角可能不一致，例如，山地电站受地形影响，不同组串的方位角可能不一致；屋顶电站受屋顶形状的影响，安装于其上面的光伏组件的方位角也有可能不一致；其他还有由于施工原因导致的方位角不一致。

对于已建成的光伏电站，不同方位角的组串并联在一起，会出现并联失配的情况，从而影响整个逆变器的发电。如果能够及时发现组串的方位角不一致的现象，对于提升光伏电站的整体发电量有重要的意义。

相关技术中，对于已建成电站通常采用IV曲线扫描或者人工测量的方式确定组串的方位角，但是这两种方式都需要测量大量数据然后计算得到，工作量大、成本高。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置，以降低确定光伏组串方位角的工作量及降低成本，其具体的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种光伏组串的方位角确定方法，包括：

获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列；

获取所述电站所在地区的辐照数据序列；

计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角；

对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角；

依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值。

第二方面，本申请还提供了一种光伏组串重组方法，包括：

获取每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值利用第一方面任一种可能的实现方式所述的方法获得；

根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组；

当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

第三方面，本申请还提供了一种光伏组串的方位角确定装置，包括：

电特征数据获取模块，用于获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列；

辐照数据获取模块，用于获取所述电站所在地区的辐照数据序列；

第一方位角计算模块，用于计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角；

第二方位角计算模块，用于对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角；

方位角偏差计算模块，用于依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值。

第四方面，本申请还提供了一种光伏组串重组装置，包括：

方位角获取模块，用于获取每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值利用第一方面任一种可能的实现方式所述的光伏组串的方位角确定方法得到；

判断模块，用于根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组；

组串重组模块，用于当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

本申请提供的光伏组串方位角确定方法，获取电站内各组串的历史电特征数据及电站所在地区的辐照数据。计算辐照数据中最大辐照时刻对应的太阳方位角，即第一太阳方位角；以及历史电特征数据中最大值时刻对应的太阳方位角，即第二太阳方位角。以第一太阳方位角为基准方位角，获得第二太阳方位角偏离第一太阳方位角之间的偏离值，即光伏组串的方位角偏离值，该方位角偏离值表示组串的方位角偏离基准方位角的角度，利用该方位角偏离值能够定量表示组串的方位角。通过上述过程可知，该方案利用电站的监控数据，即各组串的历史电特征数据及辐照数据，即可定量各组串的方位角，不需要单独测量其他数据，只需从监控系统中提取需要的数据即可，因此，降低了测量数据的工作量，进而降低了成本。

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是本申请实施例提供的一种光伏组串方位角确定方法的流程图；

图2a是本申请实施例提供的一种计算最大辐照时刻对应的太阳方位角过程的流程图；

图2b是本申请实施例提供的另一种计算最大辐照时刻对应的太阳方位角过程的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种光伏组串方位角确定方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的一种光伏组串重组方法的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种判定光伏组串是否需要重组过程的流程图；

图6是本申请实施例提供的一种光伏组串方位角确定装置的框图；

图7是本申请实施例提供的一种光伏组串重组装置的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参见图1，示出了本申请实施例提供的一种光伏组串方位角确定方法的流程图，该方法仅利用光伏电站的监控数据，如电特征数据和辐照数据即可计算出光伏组串的朝向。

如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

S110，获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列。

其中，本文中的电特征数据是表征光伏组串发电性能的数据，如电流、功率等。本实施例中的电特征数据以电流数据为例进行说明，采用功率数据时的处理过程与电流数据的处理过程相同，此处不再详述采用功率数据时的处理过程。

例如，从光伏电站的监控系统中获取该电站内各个光伏组串的历史电流的时序序列，即历史电流序列记为i_series。

S120，获取电站所在地区的辐照数据序列。

获取光伏电站内设置的辐照仪的原始辐照数据，再从原始辐照数据中选取可用的辐照数据，即辐照数据序列，记为L_series。

S130，计算辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角。

最大辐照时刻即dt这一天的辐照数据序列L_{series_dt}中的最大辐照值对应的时刻，记为t_{L_dt}。

在本申请的一个实施例中，可以按照如图2a所示的过程计算最大辐照时刻对应的太阳方位角：

S1311，根据电站所在地区的日出时角、日落时角、日出时间和日落时间，计算得到太阳方位角变化率。

日出时间t_sr是该光伏电站所在地区太阳升起的时刻，日落时间t_ss是该光伏电站所在地区太阳落下的时刻。

日出时角ang_sr是日出时间对应的太阳方位角，日落时角ang_ss是日落时间对应的太阳方位角。

其中，根据光伏电站所在位置的经纬度，从网站或数据库中获得该地理位置全年每天的日出时间t_sr、日落时间t_ss、日出时角ang_sr和日落时角ang_ss等信息。

太阳方位角变化率即

S1312，计算最大辐照时刻与日出时间的时间差，并依据太阳方位角变化率和时间差计算得到第一太阳方位角变化值。

对于任一特征日dt，这一天的最大辐照时刻与日出时间的时间差即

利用上一步骤计算得到的太阳方位角变化率和该步骤计算得到的最大辐照时刻与日出时间的时间差相乘即可计算得到从日出时间到最大辐照时刻这一段时间内太阳方位角的变化值，即第一太阳方位角变化值。

S1313，计算日出时角与第一太阳方位角变化值的和，得到第一太阳方位角。

在日出时角的基础上加上太阳从日出时间到最大辐照时刻这一段时间内的方位角变化值，即可得到最大辐照时刻对应的太阳方位角，即第一太阳方位角，按照公式1即可得到最大辐照时刻对应的太阳方位角：

公式1中，

表示dt这一天最大辐照时刻对应的太阳方位角，即第一太阳方位角，其中，dt表示所选取的任一特征日。

在本申请的另一个实施例中，还可以利用图2b所示的过程计算第一太阳方位角：

S1321，计算电站所在地区在最大辐照时刻对应的太阳高度角。

按照如下公式2计算太阳高度角：

其中，h为太阳高度角；

为地理纬度，本实施例具体指电站所在地区的地理纬度；

ε为赤纬角：ε＝23.45°·sin[360·(284+n)/365]，其中，从1月1日记起，当前日为一年中的第n天，本实施例具体指所选特征日在一年中的天数；

ω为太阳时角：ω＝15°·(12-t)，其中t为一天中的时刻，t∈[0,24h]，本实施例中具体指最大辐照时刻。

S1322，根据太阳高度角计算得到电站所在地区在最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角。

按照公式3计算太阳方位角：

式3中的A即第一太阳方位角，此外

ε、ω、h的含义与公式2相同。

计算得到电站所在地区在最大辐照时刻对应的太阳高度角后，将该太阳高度角代入公式3中即可计算得到该地区在最大辐照时刻对应的太阳方位角，即第一太阳方位角。

S140，对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角。

组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角的计算过程与上述的最大辐照时刻的太阳方位角的计算过程相似，其中，最大电特征数据时刻是电特征数据的数值最大时对应的时刻，例如，电特征数据是电流时，即电流最大时的时刻；电特征数据是功率时，即功率最大时的时刻。

在本申请的一个实施例中，可以按照公式4计算得到组串的最大电流时刻的太阳方位角：

公式4中，

表示在某一特征日dt这一天逆变器inv下第k个组串的最大电流时刻的太阳方位角，t_{i_dt_inv_k}表示在某一特征日dt逆变器inv下第k个组串的最大电流时刻。

如果采用功率数据时，直接将公式4中的最大电流时刻替换为最大功率时刻即可。

在本申请的另一个实施例中，还可以利用公式2计算得到电站内的光伏组串在某一特征日的最大电流时刻对应的太阳高度角，进一步利用公式3计算得到该最大电流时刻对应的太阳方位角，即第二太阳方位角。

此外，还可以利用该方法计算得到最大功率时刻对应的第二太阳方位角，此处不再赘述。

S150，依据第一太阳方位角及光伏组串的第二太阳方位角，得到光伏组串的方位角偏离值。

理论上，如果光伏组串朝向一天中太阳辐照最大的方向，则光伏组串在辐照最大时刻对应的电特征数据也应该最大，组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角与辐照最大时刻对应的太阳方位角一致。反推，如果光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角与辐照最大时刻对应的太阳方位角不一致，表明光伏组串的方位角偏离了辐照最大时刻的太阳方位角。因此，可以利用最大电特征数据时刻对应的太阳方位角与辐照最大时刻对应的太阳方位角之间的偏离情况表征光伏组串的方位角。

由上述内容可知，本文计算得到的组串的方位角即该组串偏离最大辐照时刻对应的太阳方位角的偏离角度。具体的可以利用公式3计算得到：

其中，

表示逆变器的第k个组串的方位角偏离第一太阳方位角的角度。

本实施例提供的光伏组串的方位角确定方法，获取电站内各组串的历史电特征数据及电站所在地区的辐照数据。计算辐照数据中最大辐照时刻对应的太阳方位角，即第一太阳方位角；以及历史电特征数据中最大值时刻对应的太阳方位角，即第二太阳方位角。并根据第一太阳方位角及第二太阳方位角得到光伏组串的方位角偏离值。由此可见，该方案利用电站的监控数据，即各组串的历史电特征数据及辐照数据，就能够判定各组串的方位角，不需要单独测量其他数据，只需从监控系统中提取需要的数据即可，因此，降低了测量数据的工作量，进而降低了成本。

请参见图3，示出了本申请实施例提供的另一种光伏组串方位角确定方法的流程图，本实施例中以电特征数据是电流数据为例进行说明，如图3该方法可以包括以下步骤：

S210，获取电站内各光伏组串的历史电流序列。

历史电流序列可以从电站的监控系统中获得，监控系统中能够获得每个组串每天的电流时序序列，即历史电流序列。

S220，获取电站的辐照仪测得的原始辐照数据，并选取电站所在地区日出时间和日落时间之间的辐照数据，得到候选辐照数据。

首先根据电站所在位置的经纬度坐标，从网站或数据库中获取该位置全年每天的日出/日落信息，该日出/日落信息即上述的日出时间、日出时角、日落时间和日落时角。然后，从原始辐照数据中选取日出时间和日落时间之间的辐照数据作为候选辐照数据。

S230，从多日对应的候选辐照数据中选取变化率满足预设条件的辐照数据，确定为电站所在地区的辐照数据序列。

为了排除天气因素影响，需要根据采集的多日对应候选辐照数据确定出可分析日集合，进而利用可分析日对应的数据(辐照数据和电流数据)计算组串的方位角。例如，从辐照仪中导出了近30天的辐照数据，该步骤是从这30天的辐照数据中筛选出辐照数据较平稳的一天或几天的辐照数据继续后续的分析。

其中，选取可用的辐照数据需要满足的条件是，辐照数据的二阶差分小于设定阈值Δdd

其中，任一天的辐照数据的二阶差分可以按照如下公式4计算：

其中，dt_series为可分析日集合，L_{series_dt}为dt这一天对应的可用辐照数据序列，L_{series_dt}(t)为L_{series_dt}中t时刻对应的辐照值；Δt为L_{series_dt}中相邻两点的时间间隔，Δdd为设定阈值。

辐照数据的二阶差分能够表征辐照数据的变化率的变化情况，变化率变化越小表明辐照数据越平稳，进而表明天气晴朗，太阳辐照受其它天气因素(如云层)的影响很小，此类辐照数据排出了天气因素的影响可用性更高；变化率变化越大表明辐照数据越不平稳，辐照数据的可用较差。

Δdd可以根据实际需求设定，通常为较小的数值，这样选取的辐照数据的变化率较平稳，辐照数据曲线更平滑。

根据上述的条件可以选取可以用来进行分析一天的辐照数据序列，反复利用上述条件选取更多日期对应的可用辐照数据，所选取的可用辐照数据对应的所有日期的集合，称为可分析日集合。然后，可以继续获取可分析日集合对应的电流数据。

S240，从可分析日集合dt_series中选取据当前日期最近的n个特征日对应的历史电流序列和辐照数据序列。

从可分析日集合中选取当前最近的n个特征日的数据，其中，n可以根据实际需求确定，例如，n＝3。例如，当前是6月1日，则可以从可分析日集合中选取距6月1日最近的3天的数据，历史电流数据和辐照数据。

S250，分别计算每个特征日中的辐照最大时刻对应的第一太阳方位角。

S260，对于任一光伏组串，分别计算该光伏组串在每个特征日对应的第二太阳方位角。

S270，对于任一光伏组串，计算同一特征日对应的该光伏组串的第二太阳方位角与第一太阳方位角之间的偏离角度。

对于任一特征日，计算任一组串在该特征日对应的第二太阳方位角与该特征日对应的第一太阳方位角之间的偏差，作为该组串在该特征日对应的方位角。按照上述方式计算该组串在所有特征日对应的方位角的偏离角度。

S280，对于同一光伏组串，计算该组串在各个特征日对应的方位角偏离角度的平均值，作为该光伏组串的方位角偏离值。

例如，在S240中选取了3个特征日的数据，则需要计算同一组串在这3个特征日对应的方位角偏离角度的平均值ang_{ti_dt_inv_k_offset_aver}，将该平均值作为该组串最终的方位角偏离值。

本实施例提供的光伏组串的方位角确定方法，利用光伏组串在多个特征日对应的偏离基准方位角的角度的平均值作为该组串偏离基准方位角的最终角度，避免随机因素对最终计算结果的影响，提高最终结果的准确度。

相应于上述的光伏组串的方位角确定方法实施例，本申请还提供了光伏组串重组方法实施例。

请参见图4，示出了本申请实施例提供的一种光伏组串重组方法的流程图，该方法在确定出各个组串的方位角之后可以根据组串的方位角重新对逆变器下的组串进行重组以减少组串并联失配损失，提升电站的发电量。

如图4所示，该方法包括以下步骤：

S310，获得每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值。

按照上述的光伏组串的方位角确定方法获得电站内每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值。

S320，根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组。

在本申请的一个实施例中，如图5所示，S320的实现过程可以包括以下步骤：

S321，计算同一逆变器的所有光伏组串的方向角偏离值之间的差值，并确定出方位角最大差值。

S322，判断方位角最大差值是否大于或等于预设角度阈值，如果是，则执行S323；如果否，则执行S324。

S323，逆变器下的光伏组串需要重组。

该步骤中的预设角度阈值可以根据实际需求设定。

S324，逆变器下的光伏组串不需要重组。

S330，当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

逆变器下的组串按逆变器的最大功率点追踪器(Maximum Power PointTracking，MPPT)的输入路数为num_mppt，以MPPT输入对逆变器下的组串进行分组，即逆变器下的组串分为num_mppt组，每组包括m个组串，其中，m为一路MPPT下的组串数量限制。

当确定逆变器下的光伏组串需要重组时，将同一逆变器下的所有组串的原有分组打乱，重新按照组串的方位角偏离值的方差(或标准差)由小到大的顺序，重新按照每m个组串一组进行分组，直到逆变器下的所有组串都分完。

S340，比较重组后的各个组串分组与逆变器下原MPPT输入的组串分组是否相同；如果不相同，则执行S350；如果相同，则结束本次流程。

得到重组后的各个组串分组后，将重新分组后的组串分组与原MPPT输入的分组进行比较是否都相同。

S350，针对与逆变器原MPPT输入的组串不同的重组后的组串分组，根据比较结果得到重组方案。

如果重组后的组串分组与原分组不同则找出分组不同的组，这些分组不同的组串就是需要重新分组的组串，并根据分组不同的组串得到重组方案。例如，在新的分组中组串1、2、4、5为一组，而在原始分组中组串1、2、3、4为一组，则重组方案为将组串1、2、4、5划分为一组。

本实施例提供的光伏组串重组方法，在获得组串的方位角偏离值后，先根据逆变器下的组串间的方位角偏离值的差值确定该逆变器下的组串是否需要重组，如果需要重组，则进一步按照方位角偏离值相差最小，对同一逆变器下的各组串进行重组。然后，再比较重组后的各组串分组与该逆变器的原始组串分组是否相同，若不同，根据比较结果得到重组方案。运维人员可以根据重组方案对组串进行重组，以使同一分组内的组串的方位角偏离值相差较小，以减少并联失配损失，提高整个电站的发电量。

相应于上述的光伏组串的方位角确定方法实施例，本申请还提供了光伏组串的方位角确定装置实施例。

请参见图6，示出了本申请实施例提供的一种光伏组串的方位角确定装置的示意图，如图6所示，该装置包括：

电特征数据获取模块110，用于获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列。

辐照数据获取模块120，用于获取电站所在地区的辐照数据序列。

为了排出天气因素的影响，需要选取平稳的辐照数据进行后续的分析，其中，辐照数据获取模块120主要包括：

坐标获取子模块，用于获取所述电站所在地区的经纬度坐标；

日出/日落信息获取子模块，用于获取所述经纬度坐标对应的每天的日出/日落信息，所述日出/日落信息包括日出时间和日落时间；

候选辐照数据选取子模块，用于从所述电站的辐照仪的初始辐照数据中，获取所述日出时间和所述日落时间之间的辐照数据，得到候选辐照数据；

可用辐照数据选取子模块，用于从多日的候选辐照数据中选取变化率满足预设条件的辐照数据，确定为所述电站所在地区的辐照数据序列。

第一方位角计算模块130，用于计算辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角。

在本申请的一个实施例中，第一方位角计算模块130主要包括：

第一方位角变化率计算子模块，用于根据所述电站所在地区的日出时角、日落时角、日出时间和日落时间，计算得到太阳方位角变化率。

第一方位角变化值计算子模块，用于计算最大辐照时刻与所述日出时间的时间差，并依据所述太阳方位角变化率和所述时间差计算得到第一太阳方位角变化值。

第一方位角计算子模块，用于计算所述日出时角与所述第一太阳方位角变化值的和，得到所述第一太阳方位角。

在本申请的另一个实施例中，第一方位角计算模块130主要包括：

第一太阳高度角计算子模块，用于根据所述电站所在地区的地理纬度，以及赤纬角和所述最大辐照时刻对应的太阳时角，计算得到所述电站所在地区在所述最大辐照时刻对应的太阳高度角；

第二方位角计算子模块，用于根据所述太阳高度角计算得到所述电站所在地区在所述最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到所述第一太阳方位角。

第二方位角计算模块140，用于对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角。

在本申请的一个实施例中，第二方位角计算模块140主要包括：

第二方位角变化率计算子模块，用于根据所述电站所在获取所述电站所在地区的日出时角、日落时角、日出时间和日落时间，计算得到太阳方位角变化率。

此处的第二方位角变化率计算子模块的计算过程与上述的第一方位角变化率计算子模块的计算过程相同。

第二方位角变化值计算子模块，用于计算所述最大电流时刻与所述日出时间的时间差，并依据所述太阳方位角变化率和所述时间差计算得到第二太阳方位角变化值；

第三方位角计算子模块，用于计算所述日出时角与所述第一太阳方位角变化值得和，得到所述第二太阳方位角。

在本申请的另一个实施例中，第二方位角计算模块包括：

第二太阳高度角计算子模块，用于根据所述电站所在地区的地理纬度，以及赤纬角和所述最大电特征数据时刻对应的太阳时角，计算得到所述电站所在地区在所述最大电特征数据时刻对应的太阳高度角；

第四方位角计算子模块，用于根据所述太阳高度角计算得到所述电站所在地区在所述最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到所述光伏组串对应的第二太阳方位角。

方位角偏差计算模块150，用于依据第一太阳方位角及光伏组串的第二太阳方位角，得到光伏组串的方位角偏离值。

在本申请的一个实施例中，方位角偏差计算模块150具体用于：以第一太阳方位角为基准方位角，计算光伏组串的第二太阳方位角与第一太阳方位角之间的的偏离角度；依据光伏组串对应的偏离角度，得到光伏组串的方位角偏离值。

在本申请的另一个实施例中，方位角偏差计算模块150包括：第一计算子模块和第二计算子模块。

第一计算子模块，用于对于任一光伏组串，分别计算该光伏组串在每个特征日对应的第二太阳方位角与同一特征日对应的基准方位角之间的偏离角度。

第二计算子模块，用于计算该光伏组串在各个特征日对应的各个偏离角度的平均值，确定为该光伏组串的方位角偏离值。

本申请提供的光伏组串方位角确定装置，利用电站的监控数据，即各组串的历史电特征数据及辐照数据，就能够判定各组串的方位角，不需要单独测量其他数据，只需从监控系统中提取需要的数据即可，因此，降低了测量数据的工作量，进而降低了成本。

相应于上述的光伏组串重组方法实施例，本申请还提供了光伏组串重组装置实施例。

请参见图7，示出了本申请实施例提供的一种光伏组串重组装置的框图，该装置主要包括：

方位角获取模块210，用于获取每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值。

判断模块220，用于根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组。

在本申请的一个实施例中，判断模块220包括：差值计算子模块、第一确定子模块、第二确定子模块。

差值计算子模块，用于计算同一逆变器下所有光伏组串的方位角偏离值之间的方位角最大差值。

第一确定子模块，用于当所述方位角最大差值大于或等于预设角度阈值时，确定所述逆变器下的光伏组串需要重组。

第二确定子模块，用于当所述方位角最大差值小于所述预设角度阈值是，确定所述逆变器下的光伏组串不需要重组。

组串重组模块230，用于当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

在本申请的一个实施例中，组串重组模块230具体用于：当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，按照各组串的方位角偏离值的方差或标准差由小到大的顺序，选取预设数量个组串作为一个分组，直到该逆变器下的所有组串都分完。

在本申请的另一个实施例中，如图7所示，该装置还包括：

比较模块240，用于比较重组后的各个组串分组与所述逆变器下原MPPT输入的组串分组是否相同。

重组方案确定模块250，用于针对重组后的组串分组与所述逆变器原MPPT输入的组串分组不同的组串，根据比较结果获得重组方案。

本实施例提供的光伏组串重组装置，在获得组串的方位角偏离值后，先根据逆变器下的组串间的方位角偏离值的差值确定该逆变器下的组串是否需要重组，如果需要重组，则进一步按照方位角偏离值相差最小，对同一逆变器下的各组串进行重组。然后，再比较重组后的各组串分组与该逆变器的原始组串分组是否相同，若不同，根据比较结果得到重组方案。运维人员可以根据重组方案对组串进行重组，以使同一分组内的组串的方位角偏离值相差较小，以减少并联失配损失，提高整个电站的发电量。

上述的光伏组串的方位角确定装置包括处理器和存储器，上述的电特征数据获取模块110、辐照数据获取模块120、第一方位角计算模块130、第二方位角计算模块140和方位角偏差计算模块150等均作为程序模块存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的程序模块实现相应的功能。

另一方面，上述的光伏组串重组装置包括处理器和存储器，上述的方位角获取模块210、判断模块220、组串重组模块230、比较模块240和重组方案确定模块250均作为程序模块存储在存储器中，由处理器执行存储器中的程序模块实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序模块。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现利用电站的监控数据(辐照数据和历史电特征数据)定量计算组串的方位角，降低了测量数据的工作量，进而也降低了测量成本。

另一方面，本申请还提供了一种计算设备可执行的存储介质，该存储介质中存储有程序，该程序由计算设备执行时实现上述的光伏组串的方位角确定方法及光伏组串重组方法。

对于前述的各方法实施例，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，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，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，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例记载的技术特征可以相互替代或组合，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。对于装置类实施例而言，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。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种光伏组串的方位角确定方法，其特征在于，包括：

获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列；

获取所述电站所在地区的辐照数据序列；

计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角；

对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角；

依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值表征所述光伏组串的方位角偏离基准方位角的角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值，包括：

以所述第一太阳方位角为基准方位角，计算所述光伏组串的第二太阳方位角与所述第一太阳方位角之间的偏离角度；

依据所述光伏组串对应的偏离角度，得到所述光伏组串的方位角偏离值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值，包括：

对于任一光伏组串，分别计算该光伏组串在每个特征日对应的第二太阳方位角与同一特征日对应的基准方位角之间的偏离角度；

计算该光伏组串在各个特征日对应的各个偏离角度的平均值，确定为该光伏组串的方位角偏离值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角，包括：

根据所述电站所在地区的日出时角、日落时角、日出时间和日落时间，计算得到太阳方位角变化率；

计算最大辐照时刻与所述日出时间的时间差，并依据所述太阳方位角变化率和所述时间差计算得到第一太阳方位角变化值；

计算所述日出时角与所述第一太阳方位角变化值的和，得到所述第一太阳方位角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角，包括：

根据所述电站所在地区的地理纬度，以及赤纬角和所述最大辐照时刻对应的太阳时角，计算得到所述电站所在地区在所述最大辐照时刻对应的太阳高度角；

根据所述太阳高度角计算得到所述电站所在地区在所述最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到所述第一太阳方位角。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角，包括：

根据所述电站所在地区的日出时角、日落时角、日出时间和日落时间，计算得到太阳方位角变化率；

计算所述最大电特征数据时刻与所述日出时间的时间差，并依据所述太阳方位角变化率和所述时间差计算得到第二太阳方位角变化值；

计算所述日出时角与所述第一太阳方位角变化值得和，得到所述第二太阳方位角。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角，包括：

根据所述电站所在地区的地理纬度，以及赤纬角和所述最大电特征数据时刻对应的太阳时角，计算得到所述电站所在地区在所述最大电特征数据时刻对应的太阳高度角；

根据所述太阳高度角计算得到所述电站所在地区在所述最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到所述光伏组串对应的第二太阳方位角。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电站所在地区的辐照数据序列，包括：

获取所述电站所在地区的经纬度坐标；

获取所述经纬度坐标对应的每天的日出/日落信息，所述日出/日落信息包括日出时间和日落时间；

从所述电站的辐照仪的初始辐照数据中，获取所述日出时间和所述日落时间之间的辐照数据，得到候选辐照数据；

从多日的候选辐照数据中选取变化率满足预设条件的辐照数据，确定为所述电站所在地区的辐照数据序列。

9.一种光伏组串重组方法，其特征在于，包括：

获取每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值利用权利要求1-8任一项所述的方法获得；

根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组；

当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组，包括：

当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，按照各组串的方位角偏离值的方差或标准差由小到大的顺序，选取预设数量个组串作为一个分组，直到该逆变器下的所有组串都分完。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

比较重组后的各个组串分组与所述逆变器下原MPPT输入的组串分组是否相同；

针对重组后的组串分组与所述逆变器原MPPT输入的组串分组不同的组串，根据比较结果获得重组方案。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组，包括：

计算同一逆变器下所有光伏组串的方位角偏离值之间的方位角最大差值；

当所述方位角最大差值大于或等于预设角度阈值时，确定所述逆变器下的光伏组串需要重组；

当所述方位角最大差值小于所述预设角度阈值是，确定所述逆变器下的光伏组串不需要重组。

13.一种光伏组串的方位角确定装置，其特征在于，包括：

电特征数据获取模块，用于获取电站内各光伏组串的历史电特征数据序列；

辐照数据获取模块，用于获取所述电站所在地区的辐照数据序列；

第一方位角计算模块，用于计算所述辐照数据序列中的最大辐照时刻对应的太阳方位角，得到第一太阳方位角；

第二方位角计算模块，用于对于任一光伏组串，计算该光伏组串的最大电特征数据时刻对应的太阳方位角，得到第二太阳方位角；

方位角偏差计算模块，用于依据所述第一太阳方位角及所述光伏组串的第二太阳方位角，得到所述光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值表征所述光伏组串偏离基准方位角的角度。

14.一种光伏组串重组装置，其特征在于，包括：

方位角获取模块，用于获取每个逆变器下的每个光伏组串的方位角偏离值，所述方位角偏离值利用权利要求1-8任一项所述的方法得到；

判断模块，用于根据同一逆变器下的光伏组串的方位角偏离值判定该逆变器下的光伏组串是否需要重组；

组串重组模块，用于当确定所述逆变器下的光伏组串需要重组时，依据同一逆变器下的各光伏组串的方位角偏离值相差最小，对所述逆变器的各个光伏组串进行重组。

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