CN207036621U - 一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置 - Google Patents
一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，包括设置在主支架上，用于测量空气温湿度的温湿度计、用于测量气溶胶浓度及其粒径分布信息的气溶胶粒谱仪、用于测量风速风向的风速仪、平放的光伏电池、位于光伏电池上方用于测量太阳辐射和光伏电池表面的太阳反射辐射强度的辐射强度传感器，上述装置均与数据采集处理模块电连接，将所收集到的各种参数传输至数据采集处理模块，由数据采集处理模块进行分析与运算，得到光伏电池表面沙尘沉积量测量。本实用新型提出的一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，结构简洁、功能完善，测量过程简便易行、测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏电池技术领域，涉及一种用于测量光伏电池表面沙尘沉积量的装置。
背景技术
光伏电池发电功率的准确预测，是实现光伏电站并网运行重要环节。当前光伏发电量的预测方法包括数学统计概率预测模型、人工智能预测方法、基于气象预报模式实施预测等(张玉等.光伏发电量的预测综述[A].制造业自动化，2015，11上:27-30)。然而，上述方法均采用实际太阳辐射强度作为预测的基准参数，没有考虑光伏电池表面的沙尘等颗粒物沉积对太阳辐射的衰减作用，影响了光伏电池发电功率的预测精度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简洁、功能完善，测量过程简便易行、测量精度高的光伏电池表面沙尘沉积量测量装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，其特征在于：包括设置在主支架1上，用于测量空气温湿度的温湿度计2、用于测量气溶胶浓度及其粒径分布信息的气溶胶粒谱仪3、用于测量风速风向的风速仪4、平放的光伏电池5、位于光伏电池5上方用于测量太阳辐射和光伏电池表面的太阳反射辐射强度的辐射强度传感器6；所述温湿度计2、气溶胶粒谱仪3、风速仪4辐射强度传感器6与数据采集处理模块7电连接。
进一步，所述主支架1为竖直设置的柱状结构。
进一步，所述光伏电池5和辐射强度传感器6分别通过转接环8固定安装在主支架1上；通过调节转接环8可自主调节光伏电池5和辐射强度传感器6的相对位置。
本实用新型提出的一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，通过测量光伏电池表面太阳反射辐射强度来反映光伏电池表面沙尘沉积情况，并基于此反演得出光伏电池表面沙尘沉积量，进而得出出光伏电池的有效太阳辐射强度，从而为准确预测光伏电池发电功率提供依据。
附图说明
图1是本实用新型光伏电池表面沙尘沉积量测量装置的整体结构示意图；
图2是不同沙尘沉积量时本实用新型测量结果与实际值的光透过率比较。
具体实施方式
以下结合实施例，进一步说明本实用新型一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置的具体实施方式。本实用新型提出的一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置不限于以下实施例的描述。
实施例1：
一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，如图1所示，包括设置在主支架1上，用于测量空气温湿度的温湿度计2、用于测量气溶胶浓度及其粒径分布信息的气溶胶粒谱仪3、用于测量风速风向的风速仪4、平放的光伏电池5、位于光伏电池5上方用于测量太阳辐射和光伏电池表面的太阳反射辐射强度的辐射强度传感器6。
所述主支架1为竖直设置的柱状结构。所述光伏电池5和辐射强度传感器6分别通过转接环8固定安装在主支架1上，通过调节转接环8可自主调节光伏电池5和辐射强度传感器6的相对位置，从而确保了使用过程中光伏电池5和辐射强度传感器6的水平姿态，以及辐射强度传感器6始终位于光伏电池5的正上方。
所述温湿度计2、气溶胶粒谱仪3、风速仪4辐射强度传感器6与数据采集处理模块7电连接，将所收集到的各种参数传输至数据采集处理模块7，由数据采集处理模块7进行分析与运算，得到光伏电池表面沙尘沉积量测量。
实施例2：
本实施例给出实施例1中所述数据采集处理模块7的运算过程，步骤如下：
通过气溶胶粒谱仪3的测量数据，获得空中沙尘粒径分布信息，采用对数正态分布形式进行拟合，记为f(r)。
通过辐射强度传感器6实时测量获取太阳辐射强度I0和光伏电池反射太阳辐射强度I1，计算获得光伏电池的表面反射率，记为
η＝I1/I0。
对于特定的测量点，该测量点在不同时刻太阳光的入射角θ为已知值。根据电磁理论，假定有沙尘覆盖光伏电池表面介质的相对介电常数为ε，则由可计算获得有沙尘覆盖光伏电池表面介质的相对介电常数ε为
对于光伏电池表面沉积介质，主要是沙尘等颗粒物和空气，因此借助等效介质理论，可获得沙尘层内沙尘颗粒的比例分数p为
其中，εs、ε0分别为沙尘颗粒和空气的介电常数。
假设测量参考光伏电池的面积为A，re为沉积沙尘颗粒的平均粒径，可由下式计算re为
由此可以推测，光伏电池表面沙尘沉积量N为
上述算法中假设沙尘颗粒为单层分布，这一假设并不会引起太大的误差。如图2所示，是不同沙尘沉积量时的光透过率。通过本算法与实际试验进行比较，本算法能够获得非常准确的测量结果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，其特征在于：包括设置在主支架上，用于测量空气温湿度的温湿度计、用于测量气溶胶浓度及其粒径分布信息的气溶胶粒谱仪、用于测量风速风向的风速仪、平放的光伏电池、位于光伏电池上方用于测量太阳辐射和光伏电池表面的太阳反射辐射强度的辐射强度传感器；所述温湿度计、气溶胶粒谱仪、风速仪辐射强度传感器与数据采集处理模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，其特征在于：所述主支架为竖直设置的柱状结构。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池表面沙尘沉积量测量装置，其特征在于：所述光伏电池和辐射强度传感器分别通过转接环固定安装在主支架上；通过调节转接环可自主调节光伏电池和辐射强度传感器的相对位置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109060618A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-21 | 国网冀北电力有限公司张家口供电公司 | 一种光伏发电功率预测装置及方法 |
| CN113092321A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 东北电力大学 | 一种基于功率衰减的光伏板积灰浓度检测系统及方法 |
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- 2017-07-07 CN CN201720816219.8U patent/CN207036621U/zh not_active Expired - Fee Related
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