CN116317935A - 一种分布式光伏并网检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式光伏并网检测方法，包括以下步骤：S1、控制芯片自检；S2、获取分布式光伏电网的方波信号；S3、利用方波信号分析得到电能质量技术参数，对电能质量技术参数进行分析统计，得到电能质量检测结果；S4、估算光伏电池获得的光照辐射量；S5、采集光伏电池的实际温度，获取光伏电站当地平均相对湿度及空气悬浮颗粒浓度数据，通过输入光伏电站的运行时间计算得到光伏电站的年衰减系数，最终得到光伏电池产生的总电量；S6、计算光伏电站系统中的各种损耗，最终得到光伏电站并网发电的总电量；S7、通过并网总电量和太阳光照辐射总量计算，得到发电效率检测结果。本发明能够实现分布式光伏并网的电能质量以及发电效率的两项检测。
Description
技术领域
本发明涉及光伏并网检测技术领域，具体涉及一种分布式光伏并网检测方法。
背景技术
近年来，生产生活用电量激增，采用传统发电方式，发电量难以满足实际用电需求，而且发电期间会消耗大量化石能源，不利于保护生态环境和缓解资源供需矛盾。在这一背景下，光伏发电方式及分布式光伏并网技术得到业界关注。在配电网中接入分布式光伏发电系统，对缓解局地用电紧张状况、保护生态环境、提升配电网运行灵活性有重要意义。
分布式光伏发电系统是借助分散式资源，在用户附近分散布置小规模装机量的光伏发电系统，安装光伏组件、蓄电池等设施设备，由光伏组件持续将所吸收的太阳能转换为电能后输入公共电网，为周边用户就近供电。
分布式光伏发电系统由光伏阵列、控制器、逆变器、蓄电池组四部分构成，该系统依托光伏发电板，持续将太阳能转换为电能供应用户使用，并将多余电能输入电网。随着分布式光伏发电并网的容量和规模日益扩增，使得电网潮流方向更加复杂，对整个电网的影响更加显著。当大容量的分布式光伏发电并网接入时，极可能会造成区域节点电压越限。当供电线路发生瞬时故障时，也可能会造成自动重合闸失效，这些对电网系统的安全稳定运行带来一定的风险。
为了减小光伏并网对电网系统的不利影响，需要对光伏并网进行检测，在光伏并网检测项目中，主要包括电能质量检测与发电效率检测评估，现有技术中尚未有实现光伏并网的两个项目进行检测得方法。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中针对分布式光伏并网的缺乏行之有效的检测方法的技术问题，提供一种分布式光伏并网检测方法。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种分布式光伏并网检测方法，包括以下步骤：
S1、在光伏逆变器开机前检测控制芯片上非易失性存储介质存储的代码的正确性，如果代码正确，则在光伏逆变器开机过程中进行开机自检，如果代码不正确，则通知代码故障；
S2、利用信号采集器采集分布式光伏电网输出的线电压波形，并将线电压波形转换成正弦波信号，通过过零比较将正弦波信号变成方波信号，将方波信号进行电平转换和去噪处理；
S3、将处理后的方波信号的每次上升沿期间进入中断，根据连续两次中断所记录的内部脉冲数，计算得出网频频率；将信号处理装置的采样频率调节至与网频频率同步后，进行同步采样和暂态数据分析处理，对稳态波形数据进行数据分析得到电能质量技术参数，对电能质量技术参数进行分析统计，得到电能质量检测结果；
S4、通过光伏电站的经纬度参数估算出理论水平辐射总量，通过光伏阵列倾斜角计算得到太阳光照在光伏电池板上的入射角，进而计算得到光伏电池板获得的直接辐射量、散射辐射量及反射辐射量，将三者累加得到光伏电池板上的太阳光照辐射总量，除去遮光面积后光伏电池获得的辐射量，最终得到光伏电池获得的光照辐射量；
S5、采集光伏电池的实际温度，获取光伏电站当地平均相对湿度及空气悬浮颗粒浓度数据，通过输入光伏电站的运行时间计算得到光伏电站的年衰减系数，最终得到光伏电池产生的总电量；
S6、通过光伏电站中所采用逆变器及变压器的型号计算光伏电站系统中的各种损耗，最终得到光伏电站并网发电的总电量；
S7、通过并网总电量和太阳光照辐射总量计算，得到发电效率检测结果。
作为本发明一种分布式光伏并网检测方法的进一步优化：所述步骤S1中代码验证方法具体为：根据该代码的二进制文件，采用循环冗余校验计算校验值；判断步骤为判断计算得到的校验值与预存校验值是否一致，如果一致则确定该代码正确，如果不一致则确定该代码不正确。
作为本发明一种分布式光伏并网检测方法的进一步优化：所述步骤S2中，去噪处理包括去毛刺及去抖动处理。
作为本发明一种分布式光伏并网检测方法的进一步优化：所述步骤S4中，利用月均太阳光照辐射数据对结果进行修正。
作为本发明一种分布式光伏并网检测方法的进一步优化：所述步骤S5中，通过光伏电池的工作环境温度和工作电流估算光伏电池的实际温度。
本发明具有以下有益效果：
一、本发明的方法能针对分布式光伏电站进行电能质量检测，并且在检测过程中，能够实现采样频率同步，可明显提高电能质量检测得准确性；
二、本发明的方法能针对分布式光伏电站进行发电效率检测，在发电效率检测过程中，充分考虑了光照条件、遮光面积、环境温度及湿度、光伏组件老化、光伏电池表面清洁度对发电效率的影响，能够较为准确地估算出光伏电站的发电效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种分布式光伏并网检测方法，包括以下步骤：
S1、在光伏逆变器开机前检测控制芯片上非易失性存储介质存储的代码的正确性，如果代码正确，则在光伏逆变器开机过程中进行开机自检，如果代码不正确，则通知代码故障；
所述步骤S1中代码验证方法具体为：根据该代码的二进制文件，采用循环冗余校验计算校验值；判断步骤为判断计算得到的校验值与预存校验值是否一致，如果一致则确定该代码正确，如果不一致则确定该代码不正确。
S2、利用信号采集器采集分布式光伏电网输出的线电压波形，并将线电压波形转换成正弦波信号，通过过零比较将正弦波信号变成方波信号，将方波信号进行电平转换和去噪处理(去毛刺及去抖动处理)。
S3、将处理后的方波信号的每次上升沿期间进入中断，根据连续两次中断所记录的内部脉冲数，计算得出网频频率；将信号处理装置的采样频率调节至与网频频率同步后，进行同步采样和暂态数据分析处理，对稳态波形数据进行数据分析得到电能质量技术参数，对电能质量技术参数进行分析统计，得到电能质量检测结果。
S4、通过光伏电站的经纬度参数估算出理论水平辐射总量，通过光伏阵列倾斜角计算得到太阳光照在光伏电池板上的入射角，进而计算得到光伏电池板获得的直接辐射量、散射辐射量及反射辐射量，将三者累加得到光伏电池板上的太阳光照辐射总量，除去遮光面积后光伏电池获得的辐射量，最终得到光伏电池获得的光照辐射量。
光伏电站都采用追日系统实现对光伏阵列倾斜角的实时调整，从而获得尽可能多的太阳光照辐射，因此在对不同光伏电站进行测算和评估时，需要根据实际追日系统来确定光伏阵列倾斜角的量值。
当光伏阵列分布较密集时，随着光伏阵列倾斜角的改变，前面的阵列就可能在后面的阵列上形成阴影，遮挡住部分光伏电池，导致发电量降低。一般邻近光伏阵列的倾斜角都比较接近，因此可假设相邻两光伏阵列的倾斜角相等
利用月均太阳光照辐射数据对结果进行修正。
S5、采集光伏电池的实际(或者通过光伏电池的工作环境温度和工作电流估算光伏电池的实际温度)，获取光伏电站当地平均相对湿度及空气悬浮颗粒浓度数据，通过输入光伏电站的运行时间计算得到光伏电站的年衰减系数，最终得到光伏电池产生的总电量。
温度升高,会导致光伏电池过热,从而造成光伏电池光电转化率的下降。近年来，极端高温天气增多，温度对光伏电站发电效率的影响受到重视。当空气湿度较高时,可能会发生雾霾现象，会使大气透明度降低，导致光伏电池板获得的太阳光照辐射减少。因此，在评估光伏电站的发电效率时，必须考虑光伏电站环境条件的影响。
空气湿度对光伏电站发电效率的影响，主要包括两方面:一是相对湿度较高时，容易产生雾霾，导致大气透明度下降，从而使光伏电池接收的太阳光照辐射减少。
当光伏电池表面积灰较多时，其透明度明显降低,会导致光伏电池获得的光照辐射量减少。然而,光伏电池表面清洁度与光伏电站附近植被、风速、湿度、降水、空气污染指标等诸多因素相关
S6、通过光伏电站中所采用逆变器及变压器的型号计算光伏电站系统中的各种损耗，最终得到光伏电站并网发电的总电量；
S7、通过并网总电量和太阳光照辐射总量计算，得到发电效率检测结果。
发电效率＝时间(t)内光伏电站向电网输送的电能总量/时间(t)内光伏电站的光伏电池理论上接收的太阳光照辐射总量*100％。
光伏电站的发电能力会受到光照条件、环境温湿度等因素的影响.而且随着时间的推移，光伏电池的光电转换性能也会有所衰退。因此,需要根据光伏电站的实际运行条件和运行工况等，分时段计算光伏电站的发电量，以及其所能接收的太阳光照辐射量。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (5)
1.一种分布式光伏并网检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在光伏逆变器开机前检测控制芯片上非易失性存储介质存储的代码的正确性，如果代码正确，则在光伏逆变器开机过程中进行开机自检，如果代码不正确，则通知代码故障；
S2、利用信号采集器采集分布式光伏电网输出的线电压波形，并将线电压波形转换成正弦波信号，通过过零比较将正弦波信号变成方波信号，将方波信号进行电平转换和去噪处理；
S3、将处理后的方波信号的每次上升沿期间进入中断，根据连续两次中断所记录的内部脉冲数，计算得出网频频率；将信号处理装置的采样频率调节至与网频频率同步后，进行同步采样和暂态数据分析处理，对稳态波形数据进行数据分析得到电能质量技术参数，对电能质量技术参数进行分析统计，得到电能质量检测结果；
S4、通过光伏电站的经纬度参数估算出理论水平辐射总量，通过光伏阵列倾斜角计算得到太阳光照在光伏电池板上的入射角，进而计算得到光伏电池板获得的直接辐射量、散射辐射量及反射辐射量，将三者累加得到光伏电池板上的太阳光照辐射总量，除去遮光面积后光伏电池获得的辐射量，最终得到光伏电池获得的光照辐射量；
S5、采集光伏电池的实际温度，获取光伏电站当地平均相对湿度及空气悬浮颗粒浓度数据，通过输入光伏电站的运行时间计算得到光伏电站的年衰减系数，最终得到光伏电池产生的总电量；
S6、通过光伏电站中所采用逆变器及变压器的型号计算光伏电站系统中的各种损耗，最终得到光伏电站并网发电的总电量；
S7、通过并网总电量和太阳光照辐射总量计算，得到发电效率检测结果。
2.如权利要求1所述分布式光伏并网检测方法，其特征在于：所述步骤S1中代码验证方法具体为：根据该代码的二进制文件，采用循环冗余校验计算校验值；判断步骤为判断计算得到的校验值与预存校验值是否一致，如果一致则确定该代码正确，如果不一致则确定该代码不正确。
3.如权利要求1所述分布式光伏并网检测方法，其特征在于：所述步骤S2中，去噪处理包括去毛刺及去抖动处理。
4.如权利要求1所述分布式光伏并网检测方法，其特征在于：所述步骤S4中，利用月均太阳光照辐射数据对结果进行修正。
5.如权利要求1所述分布式光伏并网检测方法，其特征在于：所述步骤S5中，通过光伏电池的工作环境温度和工作电流估算光伏电池的实际温度。
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| CN202211716184.2A CN116317935A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种分布式光伏并网检测方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118137673A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-06-04 | 华能澜沧江新能源有限公司 | 一种分布式光伏监测系统及其监测方法 |
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2022
- 2022-12-29 CN CN202211716184.2A patent/CN116317935A/zh active Pending
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