本發(fā)明涉及太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光伏系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電是一種前景巨大的清潔能源，世界各國都給予較大的政策扶持，尤其是近年來，我國光伏發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展，光伏電站裝機(jī)容量連續(xù)多年居世界第一位。但是，光伏組件積灰問題導(dǎo)致了電站發(fā)電量減少，損害了業(yè)主的利益，阻礙了光伏行業(yè)的健康發(fā)展。
由于光伏電站地處偏遠(yuǎn)，尤其是在沙漠地帶，自然環(huán)境極其惡劣，積灰問題難以避免。一般的解決方案是通過維護(hù)人員現(xiàn)場觀察憑經(jīng)驗(yàn)決策是否需要清洗。但是惡劣的環(huán)境對維護(hù)人員身體健康造成較大威脅，同時憑借經(jīng)驗(yàn)很難做出科學(xué)、合理的判斷。目前基于網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)技術(shù)的監(jiān)控平臺漸漸成為電站的標(biāo)配，該系統(tǒng)可以通過電站運(yùn)行數(shù)據(jù)對電站進(jìn)行健康狀態(tài)評估，并提醒現(xiàn)場維護(hù)人員進(jìn)行相應(yīng)操作。
監(jiān)控平臺解決積灰問題可分為積灰程度的評估、清洗時間的決策以及清洗方法的選擇三步。利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)，監(jiān)控平臺目前可以方便的對積灰狀態(tài)進(jìn)行客觀合理的評估，清洗方法有人工清洗和機(jī)器人自動清洗等多種選擇，但是清洗時間選擇受到積灰導(dǎo)致的損失、清洗的成本以及天氣情況等參數(shù)影響，目前較難決策。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決以上所述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種能夠?qū)夥娬镜墓夥M件的積灰狀態(tài)有效評估、并據(jù)此生成清洗方案的基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法。
該基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，所述的監(jiān)控平臺監(jiān)控所述的光伏電站，所述的光伏電站包括光伏組串，其主要特點(diǎn)是，所述的光伏電站獲取所述的光伏組串的信息，且所述的方法包括以下步驟：
(1)所述的監(jiān)控平臺初始化，所有變量初始化為0；
(2)所述的監(jiān)控平臺通過處理其獲取的所述的光伏組串的信息判斷是否清洗所述的光伏電站，并更新該光伏電站的估計清洗周期。
較佳地，所述的步驟(2)的具體步驟如下：
(2.1)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏組串積灰情況下的組串功率損失Δpn，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站的組串個數(shù)；
(2.2)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏組串的當(dāng)天發(fā)電量損失Δen，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站中的組串個數(shù)；
(2.3)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站中的光伏組串的數(shù)目N，并通過該光伏組串的數(shù)目N獲取該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失
(2.4)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當(dāng)天無積灰時的應(yīng)發(fā)電量e，并通過該光伏電站當(dāng)天無積灰時的e應(yīng)發(fā)電量獲取所述的該光伏電站的當(dāng)天電量損失比η；
(2.5)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的當(dāng)天電量損失比η與一電量損失閾值相比較，如果所述的當(dāng)天電量損失比η大于所述的電量損失閾值，則繼續(xù)步驟(2.6)，否則繼續(xù)所述的步驟(2.13)；
(2.6)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失Δea；
(2.7)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益Δr，并判斷該累計損失收益Δr與清洗成本的大小關(guān)系，如果所述的累計損失收益Δr大于所述的清洗成本，則繼續(xù)步驟(2.8)；否則繼續(xù)步驟(2.9)；
(2.8)所述的監(jiān)控平臺發(fā)出清洗警報，并繼續(xù)步驟(2.10)；
(2.9)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的清洗周期Δtk自增一天，并繼續(xù)步驟(2.10)；
(2.10)所述的監(jiān)控平臺判斷估計清洗周期Δte是否大于零，如果所述的估計清洗周期Δte大于零，則繼續(xù)步驟(2.11)；否則繼續(xù)步驟(2.12)；
(2.11)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δte更新為本次清洗周期Δtk，并繼續(xù)所述的步驟(2.13)；
(2.12)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δte更新為本次清洗周期和所述的估計清洗周期的平均值，即
(2.13)所述的監(jiān)控平臺清零所述的累計發(fā)電量損失Δea、累計損失收益Δr和清洗周期Δtk，并繼續(xù)所述的步驟(1)。
更佳地，所述的步驟(2.4)中的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取所述的光伏電站的當(dāng)天電量損失比η：
其中所述的e為該光伏電站當(dāng)天無積灰時的應(yīng)發(fā)電量，所述的Δet為該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失。
更佳地，所述的電量損失閾值可由所述的監(jiān)控平臺設(shè)置，且所述的監(jiān)控平臺將該電量損失閾值預(yù)先設(shè)置為1％。
更佳地，所述的光伏電站在當(dāng)前清洗周期內(nèi)的累計發(fā)電量損失Δea由該累計發(fā)電量損失Δea自增所述的光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失Δet計算得出，具體為以下公式：
Δea＝Δea+Δet；
其中Δea為該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失，所述的Δet為該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失。
更佳地，所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益Δr：
Δr＝Δea×p；
其中所述的Δr為該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益，所述的p為當(dāng)前上網(wǎng)電價，所述的Δea為該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失。
采用本方法的基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，由于其利用監(jiān)控中心確定該光伏電站的組件的積灰狀態(tài)，并根據(jù)積灰狀態(tài)評估結(jié)果計算電站累計收益損失，同時記錄累計損失與清洗一次光伏組件所需成本相等的天數(shù)，記為本次清洗周期，并在此后建議清洗組件，保證清洗組件提高的經(jīng)濟(jì)效益不小于清洗組件的成本；在此過程中若遇到大雨或其他因素造成的自然清洗發(fā)生時，將相關(guān)數(shù)據(jù)清零后重新計算，以排除自然環(huán)境的干擾；估計清洗周期通過不斷自我更新的方式利用電站本身運(yùn)行數(shù)據(jù)達(dá)到不斷接近真實(shí)值的自學(xué)習(xí)效果，減小了估計清洗周期與實(shí)際值的誤差；逆變器工作在不同狀態(tài)具有不同的效率，這影響了組件實(shí)際功率的估算，本發(fā)明利用組串?dāng)?shù)據(jù)而非逆變器上傳數(shù)據(jù)有效的避免了這一干擾。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法的系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚的描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)例來進(jìn)一步描述。
該基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，所述的監(jiān)控平臺監(jiān)控所述的光伏電站，所述的光伏電站包括光伏組串，其主要特點(diǎn)是，所述的光伏電站獲取所述的光伏組串的信息，且所述的方法包括以下步驟：
(1)所述的監(jiān)控平臺初始化，所有變量初始化為0；
(2)所述的監(jiān)控平臺通過處理其獲取的所述的光伏組串的信息判斷是否清洗所述的光伏電站，并更新該光伏電站的估計清洗周期。該步驟(2)的具體步驟如下：
(2.1)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏組串積灰情況下的組串功率損失Δpn，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站的組串個數(shù)；
(2.2)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏組串的當(dāng)天發(fā)電量損失Δen，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站中的組串個數(shù)；
(2.3)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站中的光伏組串的數(shù)目N，并通過該光伏組串的數(shù)目N獲取該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失
(2.4)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當(dāng)天無積灰時的應(yīng)發(fā)電量e，并通過該光伏電站當(dāng)天無積灰時的e應(yīng)發(fā)電量獲取所述的該光伏電站的當(dāng)天電量損失比η。所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取所述的光伏電站的當(dāng)天電量損失比η：
其中所述的e為該光伏電站當(dāng)天無積灰時的應(yīng)發(fā)電量，所述的Δet為該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失；
(2.5)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的當(dāng)天電量損失比η與一電量損失閾值相比較，如果所述的當(dāng)天電量損失比η大于所述的電量損失閾值，則繼續(xù)步驟(2.6)，否則繼續(xù)所述的步驟(2.13)，所述的電量損失閾值可由所述的監(jiān)控平臺設(shè)置，且所述的監(jiān)控平臺將該電量損失閾值預(yù)先設(shè)置為1％；
(2.6)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失Δea，所述的光伏電站在當(dāng)前清洗周期內(nèi)的累計發(fā)電量損失Δea由該累計發(fā)電量損失Δea自增所述的光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失Δet計算得出，具體為以下公式：
Δea＝Δea+Δet；
其中Δea為該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失，所述的Δet為該光伏電站的當(dāng)天發(fā)電量損失；
(2.7)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益Δr，并判斷該累計損失收益Δr與清洗成本的大小關(guān)系，如果所述的累計損失收益Δr大于所述的清洗成本，則繼續(xù)步驟(2.8)；否則繼續(xù)步驟(2.9)。
所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益Δr：
Δr＝Δea×p；
其中所述的Δr為該光伏電站當(dāng)前的累計損失收益，所述的p為當(dāng)前上網(wǎng)電價，所述的Δea為該光伏電站當(dāng)前的累計發(fā)電量損失；
(2.8)所述的監(jiān)控平臺發(fā)出清洗警報，并繼續(xù)步驟(2.10)；
(2.9)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的清洗周期Δtk自增一天，并繼續(xù)步驟(2.10)；
(2.10)所述的監(jiān)控平臺判斷估計清洗周期Δte是否大于零，如果所述的估計清洗周期Δte大于零，則繼續(xù)步驟(2.11)；否則繼續(xù)步驟(2.12)；
(2.11)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δte更新為本次清洗周期Δtk，并繼續(xù)所述的步驟(2.13)；
(2.12)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δte更新為本次清洗周期和所述的估計清洗周期的平均值，即
(2.13)所述的監(jiān)控平臺清零所述的累計發(fā)電量損失Δea、累計損失收益Δr和清洗周期Δtk，并繼續(xù)所述的步驟(1)。
在一種典型的實(shí)施方式中，該利用監(jiān)控平臺確定光伏電站清洗周期的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
(1)將所有變量初始化為零，所述的變量包括當(dāng)天光伏組串功率損失Δpn，單位kW，當(dāng)天光伏組串發(fā)電量損失Δen，單位為kWh，當(dāng)天光伏電站發(fā)電量損失Δet和累計發(fā)電量損失Δea，單位為kWh；當(dāng)天光伏電站應(yīng)發(fā)電量記為e，單位kWh，當(dāng)天光伏電站累計損失收益Δr和光伏電站一次清洗成本c，單位為元，估計清洗周期Δte和清洗周期Δtk，單位為天；
(2)讀取積灰情況下所述的光伏組串功率損失，記為Δpn，其中n＝1,2,3…N，N為電站中組串個數(shù)；
(3)計算所述的光伏組串當(dāng)天發(fā)電量損失Δen，其中n＝1,2,3…N，N為光伏電站中組串個數(shù)；
(4)計算當(dāng)天光伏電站發(fā)電量損失
(5)計算當(dāng)天光伏電站發(fā)電量損失比其中e為當(dāng)天光伏電站沒有積灰時的應(yīng)發(fā)電量；
(6)判斷η是否大于1％，是則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(15)；
(7)計算光伏電站累計發(fā)電量損失Δea＝Δea+Δet，并進(jìn)入步驟(8)；
(8)計算由于積灰導(dǎo)致的光伏電站累計損失收益Δr＝Δea×p，其中p為上網(wǎng)電價；
(9)判斷光伏電站累計損失收益是否大于或等于清洗成本，如果是進(jìn)入步驟(10)，否則進(jìn)入步驟(11)；
(10)監(jiān)控中心發(fā)出清洗警報，提醒維護(hù)人員清洗，并進(jìn)入步驟(12)；
(11)清洗周期自增一天，Δtk＝Δtk+1，并進(jìn)入步驟(12)；
(12)判斷估計清洗周期Δte是否大于零，是則進(jìn)入步驟(13)，否則進(jìn)入步驟(14)；
(13)令估計清洗周期等于本次清洗周期，即：Δte＝Δtk，并進(jìn)入步驟(15)；
(14)將估計清洗周期Δte更新為清洗周期Δtk和估計洗周期Δte的平均值，即：并進(jìn)入步驟(15)；
(15)本次清洗周期清零，即Δtk＝0，并返回步驟(1)；
采用本方法的基于監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，由于其利用監(jiān)控中心確定該光伏電站的組件的積灰狀態(tài)，并根據(jù)積灰狀態(tài)評估結(jié)果計算電站累計收益損失，同時記錄累計損失與清洗一次光伏電站所需成本相等的天數(shù)，記為本次清洗周期，并在發(fā)出清洗警報提醒工作人員清洗光伏電站，保證清洗光伏電站提高的經(jīng)濟(jì)效益不小于清洗光伏電站的成本；在此過程中若遇到大雨或其他因素造成的自然清洗發(fā)生時，將相關(guān)數(shù)據(jù)清零后重新計算，以排除自然環(huán)境的干擾；估計清洗周期通過不斷自我更新的方式利用電站本身運(yùn)行數(shù)據(jù)達(dá)到不斷接近真實(shí)值的自學(xué)習(xí)效果，減小了估計清洗周期與實(shí)際值的誤差；逆變器工作在不同狀態(tài)具有不同的效率，這影響了組件實(shí)際功率的估算，本發(fā)明利用組串?dāng)?shù)據(jù)而非逆變器上傳數(shù)據(jù)有效的避免了這一干擾。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。