
技术摘要:
本发明公开了一种基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断方法,包括以下步骤:S1、组串级系统效率分析:根据组串实时数据计算组串级系统效率,若系统效率低于阈值,则进行组串IV曲线扫描分析和组串输出电功率离散率分析。本发明涉及光伏发电站技术领域。本发明提出的诊断 全部
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,光伏电站是属于绿色电 力开发能源项目,可以分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统,太阳 能发电分为光热发电和光伏发电,现时期进入商业化的太阳能电能,指的就是太阳能光伏 发电,光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,二是太阳能日用电子产 品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等,三是并网发电。 现有技术中,光伏电站光伏板区阴影遮挡的判断主要是依靠于人工定期巡检去排 查,然而一个光伏板厂区就有几十万块光伏板,其光伏板的数量十分庞大,单单靠人力来测 量,在实际操作过程中难度很大,且效率低,周期长,导致实效性低,同时光伏发电站未来要 实行无人值守,靠人力去监测光伏板,明显难以实现。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断 方法,解决了现有的光伏厂站阴影遮挡或灰尘积累的排查需要靠人力测量巡检,不仅难度 大,效率低,周期长,实效性低的问题。 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种基于IV曲线扫描的光 伏板阴影遮挡诊断方法,包括以下步骤: S1、组串级系统效率分析:根据组串实时数据计算组串级系统效率,若系统效率低于阈 值,则进行组串IV曲线扫描分析和组串输出电功率离散率分析,若系统效率高于或等于阈 值,则认为当前组串运行正常,停止当前组串的诊断; S2、组串输出电功率离散率分析:当S1中计算的系统效率结果低于阈值时,开始进行该 步骤操作,对同一逆变器下的所有组串进行组串输出电功率离散率分析,比较离散率与阈 值之间的大小; S3、组串IV曲线扫描分析:当S1中计算的系统效率结果低于阈值时,开始进行该步骤操 作,根据组串标准测试环境下的开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、最大功率点电压(Vmpp)、 最大功率点电流(Impp)、峰值电功率(Pmax)等参数绘制IV曲线; S4、组串输出电压离差分析:S1中分析完成之后,根据实时数据计算出组串输出电压离 差,并判断组串输出电压离差与阈值之间的大小,然后根据判断结果进行分析,判断电压离 差共有四种结果,分别为高于阈值、为零、低于阈值和等于阈值,若组串输出电压离差低于 或等于阈值时,需要继续进行组串输出电流离差分析; 4 CN 111614317 A 说 明 书 2/6 页 S5、组串输出电流离差分析:根据实时数据计算组串输出电流离差,并判断组串输出电 流离差与阈值之间的大小,然后根据判断结果进行分析,结果共有四种情况,分别为高于阈 值、为零、低于阈值和等于阈值; S6、经过S1-S5中各个方法分析后,当组串发现异常标志时,可以和往期数据对比,排除 偶然原因导致的异常。 进一步地,所述S1中计算组串级系统效率时,需要接入所有组串的输出功率值,组 串的电压,电流值,若厂站有最大功率点计算的系统则还需接入最大功率点的电压值,电流 值,最大功率,若没有该项系统,还可以通过历史数据统计计算一个相同光照强度,相同温 度下的最大功率的值为最大功率点。 进一步地,所述S2中若离散率低于阈值时,说明该逆变器下组串整体运行稳定,导 致组串系统效率低下的原因可能是因为整体受到了灰尘或其他物体遮挡导致的,若离散率 高于或等于阈值时,说明该逆变器下组串整体转换效率存在波动,导致改组串级系统效率 低下的原因可能是组串出现了故障问题造成的,进行下一步组串详细的故障诊断。 进一步地,所述S3中绘制IV曲线时,需要通过后级电力电子设备获取光伏组串的 IV特性曲线,然后根据组串的实时输出电压、电流、电功率扫描输出点在IV曲线图上的位 置,判断是否异常及进行异常原因分析。 进一步地,所述S4中结果的判断依据可分为:若组串输出电压离差高于阈值时,则 说明该组串与其他组串在同等环境下电压存在巨大的差异,若电压为零时,则判断发生短 路故障,若电压不为零时,造成该情况的原因可能是组串发生了热斑故障,分担了部分电 压。 进一步地,所述S5中组串输出电流离差结果依据为:若组串输出电流离差高于阈 值时,则说明该组串与其他组串在同等环境下电流存在巨大的差异,若电流为零,则判断发 生开路故障,若电流不为零,造成该情况的原因可能是组串发生了阴影遮挡,减少了部分光 照,若组串输出电流离差低于或等于阈值,可能是组串异常老化造成的。 进一步地,S5中组串输出电流离差是指单个组串的输出电流与同一个逆变器单元 下装机量相同的组串输出电流平均值之差后,再与同一个逆变器单元下装机量相同的组串 输出电流平均值之比。 进一步地,所述S6中偶然原因可能有,如由逆变异常触发的故障诊断,则须对逆变 下的组串逐一进行故障诊断,如由组串输出电功率概率分布分析触发的故障诊断,则须对 低于分布概率阈值的组串逐一进行故障诊断。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 该基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断方法,本发明提出的诊断方法,主要是利用 逆变器组串的测点数据,通过电功率分布分析、效率分析、电功率离散率分析、电压和电流 离差分析等一些列算法,再结合组串IV曲线扫描对所有的逆变器组串进行统计对比,判断 出组串是否存在灰尘积累过多或者阴影遮挡现象,可以远程诊断光伏板阴影遮挡,实现远 程数据操作,并不需要员工定时巡检,替代了传统的人工巡检方式,大大降低了工作人员繁 琐的工作量,在实际操作过程中更加简单、方便,并提高了巡检的时效性,从而进一步提升 了故障排查效率,节省了大量人力,能够很好的满足光伏电站使用需求。 5 CN 111614317 A 说 明 书 3/6 页 附图说明 图1为本发明提供的一种基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断方法的流程框 图; 图2本发明提供的一种基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断方法中串IV曲线分析 图; 图3为本发明提供的一种基于IV曲线扫描的光伏板阴影遮挡诊断方法的诊断逻辑说明 图。