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CN114781179B - 基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法 - Google Patents

基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法 Download PDF

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CN114781179B
CN114781179B CN202210516316.0A CN202210516316A CN114781179B CN 114781179 B CN114781179 B CN 114781179B CN 202210516316 A CN202210516316 A CN 202210516316A CN 114781179 B CN114781179 B CN 114781179B
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dust
photovoltaic panel
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李冰之
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Guangdong Huaju Detection Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及光伏发电技术领域，具体地说，涉及基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法。其包括如下方法步骤：S1、对光伏电站的预测发电量和实际输电量进行初步对比，判断出故障的初步范围；S2、根据故障的初步范围，对光伏板实际发电量与实际输电量进行二次对比，该基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法中，通过预测发电量与实际输电量和实际发电量进行依次对比，使故障的范围逐渐进行缩小，并得到最终的故障源头，使工作人员根据故障源头来因对不同的检修工作，解决了电量损失监控并不能具体的判断出电量损失的源头，同时两者之间距离较远，导致工作人员在检修时需要耗费较长的时间。

Description

基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体地说，涉及基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法。
背景技术
光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。
光伏电站内会设置多台计算机来对光伏板的电量信息进行实时监控，可以达到产电量监控，输电量监控以及电量的损失监控。
在对电量损失进行监控时，计算机会通过预测电量和实际电量进行对比，来判断电站的工作状态，当预测电量大于实际电量较多时，此时电站便处于异常状态，需要派工作人员对电站进行检修，但是光伏电站包括光伏板和变压器等器件，电量损失监控并不能具体的判断出电量损失的源头，而光伏板和变压器等器件的检修工具也不一样，同时两者之间距离较远，导致工作人员在检修时需要耗费较长的时间；
且光伏板在长期使用时，其表面会沾满灰尘，而预测电量会应为灰尘对光伏板的影响导致预测出现偏差，影响预测的结果。
发明内容
本发明的目的在于提供基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，包括如下方法步骤：
S1、对光伏电站的预测发电量和实际输电量进行初步对比，判断出故障的初步范围；
S2、根据故障的初步范围，对光伏板实际发电量与实际输电量进行二次对比，使故障的范围再次缩减；
S3、通过二次对比结果，对预测发电量与实际发电量进行对比，得到最终损失方向；
S4、将最终损失方向的信息发送至工作人员，使工作人员确定处故障的源头。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中获取到光伏电站内电量的各项数据，包括如下方法步骤：
S1.1、获取光伏板发电量的预测发电量；S1.2、获取变压器的实际输电量；
S1.3、设定预测发电量与实际输电量之间的对比阈值；S1.3、根据对比阈值来对预测发电量与实际输电量进行对比：
当预测发电量与实际输电量之间的差距处于对比阈值范围内时，代表光伏板与变压器均未出现故障；
当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，代表变压器可能出现故障。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中根据初步对比结果，对光伏板产电量与输电量进行二次对比，包括如下方法步骤：
S2.1、当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，获取光伏板的实际发电量；
S2.2、对实际发电量和变压器的实际输电量进行对比：
当实际发电量大于实际输电量时，代表变压器出现故障；
当实际发电量等于实际输电量时，代表变压器无故障；。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中根据二次对比结果，对灰尘量进行统计，包括如下方法步骤：
S3.1、设定预测发电量与实际发电量之间差距阈值；S3.2、根据差距阈值来对预测发电量和实际发电量之间的差值进行对比：
当预测发电量和实际发电量之间的差值超过差距阈值范围时，则代表光伏板出现异常；当预测发电量和实际发电量之间的差值在差距阈值范围内时，则代表光伏板处于正常工作状态。
S3.3、获取光伏板表面灰尘堆积的量，计算灰尘对光伏板的影响和光伏板的老化率。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3.3中获取光伏板表面灰尘堆积的量的计算公式如下：
Figure BDA0003639673580000031
式中Qy为落入光伏板表面的灰尘数量；V为车辆的行驶速度；P为路面状况(以每平方米路面灰尘覆盖率表示)；M为车辆的重量；。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3.3中灰尘对光伏板影响的计算公式如下：
Figure BDA0003639673580000032
SL＝Y-S；
式中：S为实际发电量；Sm为月遮蔽率；Y为预测发电量；X为每月清洗次数；SL为积灰损失电量。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3.3中光伏板老化率的计算公式如下：
LH＝Y-(SL+S)+1；
式中：LH为老化率；Y为预测发电量；SL为积灰损失的电量；S为光伏板实际发电量。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3还包括如下方法步骤：
S3.4、根据灰尘对光伏板实际发电量造成的影响来对预测发电量进行调整。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3.4中对预测发电量进行调整的调整公式如下：
Yt＝Y-SL；
式中：Yt调整后的预测发电量；Y为原始的预测发电量；SL为积灰损失的电量。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4中最终损失方向的信息发送方式以光纤为介质对信息进行传输。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法中，通过预测发电量与实际输电量和实际发电量进行依次对比，使故障的范围逐渐进行缩小，并得到最终的故障源头，使工作人员根据故障源头来因对不同的检修工作，解决了电量损失监控并不能具体的判断出电量损失的源头，而光伏板和变压器等器件的检修工具也不一样，同时两者之间距离较远，导致工作人员在检修时需要耗费较长的时间。
2、该基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法中，根据灰尘对光伏板实际发电量造成的影响来对预测发电量进行调整，使预测发电量得到校准，使预测的更加精准。
附图说明
图1为本发明的整体方法步骤流程框图；
图2为本发明的对预测发电量与实际发电量进行对比的方法步骤流程框图；
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
第一实施例，请参阅图1-图2所示，提供了基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，包括如下方法步骤：
S1、对光伏电站的预测发电量和实际输电量进行初步对比，判断出故障的初步范围；
S2、根据故障的初步范围，对光伏板实际发电量与实际输电量进行二次对比，使故障的范围再次缩减；
S3、通过二次对比结果，对预测发电量与实际发电量进行对比，得到最终损失方向；
S4、将最终损失方向的信息发送至工作人员，使工作人员确定处故障的源头，通过预测发电量与实际输电量和实际发电量进行依次对比，使故障的范围逐渐进行缩小，并得到最终的故障源头，使工作人员根据故障源头来因对不同的检修工作。
此外，S1中获取到光伏电站内电量的各项数据，包括如下方法步骤：
S1.1、获取光伏板发电量的预测发电量；预测发电量根据以往的发电量和未来的天气进行计算得到的；
S1.2、获取变压器的实际输电量；
S1.3、设定预测发电量与实际输电量之间的对比阈值；因为预测发电量与实际输电量无法做到百分百一致，为此，通过设置阈值来对避免之间的差距；
S1.3、根据对比阈值来对预测发电量与实际输电量进行对比：
当预测发电量与实际输电量之间的差距处于对比阈值范围内时，代表光伏板与变压器均未出现故障；
当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，代表变压器可能出现故障，因为光伏板在发电过错中会受到外界因素(如灰尘)的影响，导致了实际发电量降低，也就意味着变压器的实际输电量降低，此时预测发电量也会大于实际输电量，此时仍然需要进行下一步对比，具体见S2。
进一步的，S2中根据初步对比结果，对光伏板产电量与输电量进行二次对比，包括如下方法步骤：
S2.1、当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，获取光伏板的实际发电量；
S2.2、对实际发电量和变压器的实际输电量进行对比：
当实际发电量大于实际输电量时，代表变压器出现故障；
当实际发电量等于实际输电量时，代表变压器无故障；既然变压器无故障，那么预测发电量大于实际输电量，还有另一种因素，也就是光伏板可能出现问题，具体见S3。
再进一步的，S3中根据二次对比结果，对灰尘量进行统计，包括如下方法步骤：
S3.1、设定预测发电量与实际发电量之间差距阈值；考虑到预测会由于预期的温度、天气环境等影响，导致预测发电量与实际发电量之间会存在一定的差距，为此，通过设定差距阈值对该差距进行避免，差距阈值可根据所在地区的实际使用情况来进行设置，本发明在此不做限制。
S3.2、根据差距阈值来对预测发电量和实际发电量之间的差值进行对比：
当预测发电量和实际发电量之间的差值超过差距阈值范围时，则代表光伏板出现异常；但是光伏的异常原因也是具有两方面，一种时光伏板表面材料的自然老化，另一种则是光伏板表面的灰尘，为此，见S3.3。
当预测发电量和实际发电量之间的差值在差距阈值范围内时，则代表光伏板处于正常工作状态。
S3.3、获取光伏板表面灰尘堆积的量，计算灰尘对光伏板的影响和光伏板的老化率。
具体的，S3.3中获取光伏板表面灰尘堆积的量的计算公式如下：
Figure BDA0003639673580000061
式中Qy为落入光伏板表面的灰尘数量；V为车辆的行驶速度；P为路面状况(以每平方米路面灰尘覆盖率表示)；M为车辆的重量；最大的影响就是车辆通过时带起的灰尘，这些灰尘的数量不易确定，导致灰尘量计算困难，为此通过对车辆的行驶速度V、路面状况P，以及车辆重量M，来确定车辆在通过时对灰尘的影响，同时，灰尘并不能完全落入光伏板表面，为此，0.123为灰尘落入光伏板表面的面积；(M)0.85为车辆所带起来的部分灰尘，也就是说0.85为灰尘被车辆带起的几率，
Figure BDA0003639673580000062
中，0.5表示晴天和雨天的概率，即一半几率为晴天，一半几率为雨天，当雨天时，灰尘无法漂浮在空气中，也就是无法落入到光伏板上，当晴天时，路面灰尘才会漂浮，0.72表示下雨后路面上灰尘的覆盖率。。
此外，S3.3中灰尘对光伏板影响的计算公式如下：
Figure BDA0003639673580000063
SL＝Y-S；
式中：S为实际发电量；Sm为月遮蔽率；Y为预测发电量；X为每月清洗次数；SL为积灰损失电量；在确定完成灰尘量后，根据根据灰尘的数量计算出灰尘对光伏板的遮蔽率以及清洗次数，得出实际发电量S，然后再将预测电量Y减去实际发电量S即可得到，积灰损失电量SL。
进一步的，S3.3中光伏板老化率的计算公式如下：
LH＝Y-(SL+S)+1；
式中：LH为老化率；Y为预测发电量；SL为积灰损失的电量；S为光伏板实际发电量，将损失电量SL与实际发电量S相加得到结果，与预测发电量Y进行对比，当结果为小于1时，表示灰尘的影响，大于1时，则光伏板存在老化。
第二实施例，本实施例在第一实施例的基础上进行实施，为了提高预测发电量的精确性，S3还包括如下方法步骤：
S3.4、考虑到预测发电量会随着光伏板的状态产生一定的偏差，于是，在计算出光伏板是因为灰尘原因造成的发电量损失时，根据灰尘对光伏板实际发电量造成的影响来对预测发电量进行调整。
S3.4中对预测发电量进行调整的调整公式如下：
Yt＝Y-SL；
式中：Yt调整后的预测发电量；Y为原始的预测发电量；SL为积灰损失的电量。
除此之外，为了提高信息传输的质量，S4中最终损失方向的信息发送方式以光纤为介质对信息进行传输，光纤具有连接距离长、传输速度快，传输损耗低，在通信线中可以减少中继站的数量，提高了通信质量，也就是说，使用光纤传输信息能够及时稳定的发送至工作人员处，以便于工作人员及时的对故障进行处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，其特征在于：包括如下方法步骤：
S1、对光伏电站的预测发电量和实际输电量进行初步对比，判断出故障的初步范围；
S2、根据故障的初步范围，对光伏板实际发电量与实际输电量进行二次对比，使故障的范围再次缩减；
S3、通过二次对比结果，对预测发电量与实际发电量进行对比，得到最终损失方向；
S4、将最终损失方向的信息发送至工作人员，使工作人员确定处故障的源头；
所述S1中获取到光伏电站内电量的各项数据，包括如下方法步骤：
S1.1、获取光伏板发电量的预测发电量；S1.2、获取变压器的实际输出电量；
S1.3、设定预测发电量与实际输电量之间的对比阈值；S1.3、根据对比阈值来对预测发电量与实际输电量进行对比：
当预测发电量与实际输电量之间的差距处于对比阈值范围内时，代表光伏板与变压器均未出现故障；
当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，代表变压器可能出现故障；
所述S2中根据初步对比结果，对光伏板产电量与输电量进行二次对比，包括如下方法步骤：
S2.1、当预测发电量与实际输电量之间的差距大于对比阈值范围内时，获取光伏板的实际发电量；
S2.2、对实际发电量和变压器的实际输电量进行对比：
当实际发电量大于实际输电量时，代表变压器出现故障；
当实际发电量等于实际输电量时，代表变压器无故障；
所述S3中根据二次对比结果，对灰尘量进行统计，包括如下方法步骤：
S3.1、设定预测发电量与实际发电量之间差距阈值；S3.2、根据差距阈值来对预测发电量和实际发电量之间的差值进行对比：
当预测发电量和实际发电量之间的差值超过差距阈值范围时，则代表光伏板出现异常；当预测发电量和实际发电量之间的差值在差距阈值范围内时，则代表光伏板处于正常工作状态；
S3.3、获取光伏板表面灰尘堆积的量，计算灰尘对光伏板的影响和光伏板的老化率；
所述S3.3中获取光伏板表面灰尘堆积的量的计算公式如下：
Figure QLYQS_1
；
式中
Figure QLYQS_2
为落入光伏板表面的灰尘数量；/>
Figure QLYQS_3
为车辆的行驶速度；/>
Figure QLYQS_4
为路面状况；/>
Figure QLYQS_5
为车辆的重量；
通过对车辆的行驶速度
Figure QLYQS_6
、路面状况P，以及车辆重量M，来确定车辆在通过时对灰尘的影响，/>
Figure QLYQS_7
为灰尘落入光伏板表面的面积；/>
Figure QLYQS_8
为车辆所带起来的部分灰尘，/>
Figure QLYQS_9
为灰尘被车辆带起的几率，/>
Figure QLYQS_10
中，/>
Figure QLYQS_11
表示晴天和雨天的概率，/>
Figure QLYQS_12
表示下雨后路面上灰尘的覆盖率。
2.根据权利要求1所述的基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，其特征在于：所述S3.3中灰尘对光伏板影响的计算公式如下：
Figure QLYQS_13
；
Figure QLYQS_14
；
式中：
Figure QLYQS_16
为实际发电量；/>
Figure QLYQS_19
为月遮蔽率；/>
Figure QLYQS_22
为预测发电量；/>
Figure QLYQS_17
为每月清洗次数；/>
Figure QLYQS_18
为积灰损失电量，在确定完成灰尘量后，根据灰尘的数量计算出灰尘对光伏板的遮蔽率以及清洗次数，得出实际发电量/>
Figure QLYQS_20
，然后再将预测电量/>
Figure QLYQS_21
减去实际发电量/>
Figure QLYQS_15
即可得到，积灰损失电量SL。
3.根据权利要求2所述的基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，其特征在于：所述S3还包括如下方法步骤：
S3.4、根据灰尘对光伏板实际发电量造成的影响来对预测发电量进行调整。
4.根据权利要求3所述的基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，其特征在于：所述S3.4中对预测发电量进行调整的调整公式如下：
Figure QLYQS_23
；
式中：
Figure QLYQS_24
调整后的预测发电量；/>
Figure QLYQS_25
为原始的预测发电量；/>
Figure QLYQS_26
为积灰损失的电量。
5.根据权利要求1所述的基于光纤通信信息采集光伏电站发电量损失核定方法，其特征在于：所述S4中最终损失方向的信息发送方式以光纤为介质对信息进行传输。
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WO2021179700A1 (zh) * 2020-03-12 2021-09-16 深圳前海微众银行股份有限公司 发电量预测方法、装置、设备及计算机可读存储介质

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