CN112422081A - 太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法 - Google Patents

太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法 Download PDF

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曲宏伟
李雪威
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Abstract

本发明属于光伏模块技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，通过将9块光伏板按3×3的方式连接组成积灰光伏板阵列，再将9块光伏板按3×3的方式连接组成清洁光伏板阵列，使用电流传感器与电压传感器分别测量积灰光伏板阵列与清洁光伏板阵列，将所得到的电流及电压数据通过无线数据传输模块传送至电脑终端，电脑终端中装有组态软件，保持清洁光伏板阵列功率处于峰值，组态软件计算积灰光伏板阵列的发电功率P1和清洁光伏板阵列的发电功率P2，比较P1与P2得出积灰光伏板阵列的利用率。本发明能实时监测太阳能光伏板的发电功率，找出太阳能光伏板需要清洁的时间点。

Description

太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法
技术领域
本发明属于光伏模块技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法。
背景技术
光伏板在运行过程中除去受设备自身老化等内部条件影响,还会受到表面沉积的尘土及鸟粪等外部因素的影响,从而使光伏板实际太阳光电(PV)曲线下滑,严重影响可利用率。据统计,受外部因素影响,光伏板的可利用率可从23％-25％降至17％-18％；同时,由于热斑效应更容易加剧光伏板的老化,严重影响其使用寿命。目前清除光伏板尘土及表面污垢主要采取人工水清洗法,人工清洗存在诸多弊端，即清理周期固定，不够灵活。而且人工清洗成本高，耗费人力，工作量大等，固定周期的清洗并不能将清洗作用发挥到最大。因此，分析发电量与光伏板清洁度的关系，制定合适的清洗计划，平衡设备可利用率和清洗设备成本极为重要。
发明内容
本发明提供了一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，目的在于实时监测太阳能光伏板的发电功率，找出太阳能光伏板需要清洁的时间点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，包括以下步骤：
S1、将9块光伏板按3×3的方式连接组成积灰光伏板阵列，积灰光伏板阵列一端通过第一蓄电池连接第一负载灯泡，另一端依次通过第一电压传感器、第一电流传感器连接无线数据传输模块，积灰光伏板阵列为试验组；
S2、将9块光伏板按3×3的方式连接组成清洁光伏板阵列，清洁光伏板阵列一端通过第二蓄电池连接第二负载灯泡，另一端依次通过第二电压传感器、第二电流传感器连接无线数据传输模块，清洁光伏板阵列为对照组；
S3、第一电流传感器、第一电压传感器分别测量积灰光伏板阵列的电流I1和电压U1，第二电流传感器、第二电压传感器分别测量清洁光伏板阵列的电流I2和电压U2；
S4、电流I1、电流I2、电压U1和电压U2分别通过无线数据传输模块传送至具有接受功能的电脑终端；
S5、电脑终端中装有组态软件，所述组态软件用于计算数据，计算方法为保持清洁光伏板阵列功率处于峰值，通过电流I1、电压U1和逆变器η，计算积灰光伏板阵列的发电功率P1＝I1×U1×η，通过电流I2、电压U2和逆变器η，计算清洁光伏板阵列的发电功率P2＝I2×U2×η；
S6、比较P1与P2的功率，得出积灰光伏板阵列需要清灰的时间点。
进一步地，无线数据传输模块为GPRS无线数据传输装置。
进一步地，光伏板为英利光伏板，光伏板的功率260W。
进一步地，第一电流传感器与第二电流传感器均为霍尔元件电流传感器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过电流传感器及电压传感器测量积灰光伏板阵列与清洁光伏板阵列的发电功率，清洁光伏板阵列的功率始终保持在峰值，利用软件设计，输入直流电压、直流电流数值以及逆变器转换效率从而得出交流电发电功率，比较机会光伏板阵列与清洁光伏板阵列的发电功率，实时的找出在太阳能光伏板积灰到一定的程度上需要清洁的时间点，实施清洁，达到光伏板无积灰，从而发电量达到最大值。本发明采用了GPRS无线传输装置，实现无线传输，将数据传输至连接有接受功能的模块的电脑终端组态软件中，较有线传输更为快捷准确，并且达到简化装置的目的。
附图说明
图1为太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法的流程图。
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。
如图1所示，一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，包括以下步骤：
S1、将9块光伏板按3×3的方式连接组成积灰光伏板阵列，积灰光伏板阵列一端通过第一蓄电池连接第一负载灯泡，另一端依次通过第一电压传感器、第一电流传感器连接无线数据传输模块，将积灰光伏板阵列为试验组；
S2、将9块光伏板按3×3的方式连接组成清洁光伏板阵列，清洁光伏板阵列一端通过第二蓄电池连接第二负载灯泡，另一端依次通过第二电压传感器、第二电流传感器连接无线数据传输模块，将清洁光伏板阵列为对照组；
S3、第一电流传感器、第一电压传感器分别测量积灰光伏板阵列的电流I1和电压U1，第二电流传感器、第二电压传感器分别测量清洁光伏板阵列的电流I2和电压U2；
S4、电流I1、电流I2、电压U1和电压U2分别通过GPRS无线数据传输装置传送至具有接受功能的电脑终端；
S5、电脑终端中装有组态软件，组态软件用于计算数据，计算方法为保持清洁光伏板阵列功率处于峰值，通过电流I1、电压U1和逆变器η，逆变器功率η由实际装置决定，对一个电厂的发电影响是相同的，可以视为一个无关变量。计算积灰光伏板阵列的发电功率P1＝I1×U1×η，通过电流I2、电压U2和逆变器η，计算清洁光伏板阵列的发电功率P2＝I2×U2×η；
S6、比较P1与P2的功率，得出积灰光伏板阵列需要清灰的时间点。
该方法的原理为：清洁光伏板阵列一直保持功率P2峰值不变，积灰光伏板阵列的功率P1将随着灰尘逐渐积累而下降，然而频繁的清洗必将导致清洗成本升高，因此在比较P1与P2时，找到一个驻点为最佳清洗时间，该时间为P1与P2之间的差值达到某一固定值时所对应的时间，该固定值随着不同的地区和需求而自己设定。
上述组态软件指一些数据采集与过程控制的中间软件，用于编程计算光伏板功率，该组态软件与编程方法属于现有技术，因此不做详细说明。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将9块光伏板按3×3的方式连接组成积灰光伏板阵列，积灰光伏板阵列一端通过第一蓄电池连接第一负载灯泡，另一端依次通过第一电压传感器、第一电流传感器连接无线数据传输模块，所述积灰光伏板阵列为试验组；
S2、将9块光伏板按3×3的方式连接组成清洁光伏板阵列，清洁光伏板阵列一端通过第二蓄电池连接第二负载灯泡，另一端依次通过第二电压传感器、第二电流传感器连接无线数据传输模块，所述清洁光伏板阵列为对照组；
S3、第一电流传感器、第一电压传感器分别测量积灰光伏板阵列的电流I1和电压U1，第二电流传感器、第二电压传感器分别测量清洁光伏板阵列的电流I2和电压U2；
S4、电流I1、电流I2、电压U1和电压U2分别通过无线数据传输模块传送至具有接收功能的电脑终端；
S5、电脑终端中装有组态软件，所述组态软件用于计算数据，计算方法为保持清洁光伏板阵列功率处于峰值，通过电流I1、电压U1和逆变器η，计算积灰光伏板阵列的发电功率P1＝I1×U1×η，通过电流I2、电压U2和逆变器η，计算清洁光伏板阵列的发电功率P2＝I2×U2×η；
S6、比较P1与P2的功率，得出积灰光伏板阵列需要清灰的时间点。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，其特征在于，所述无线数据传输模块为GPRS无线数据传输装置。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，其特征在于，所述光伏板为英利光伏板，光伏板的功率260W。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏板表面积灰影响在线监测方法，其特征在于，所述第一电流传感器与第二电流传感器均为霍尔元件电流传感器。
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